離子液體聚合物改性棉布用于雙向油水分離

油和水的相互污染在多個領域都得到了越來越多的關注。從新型材料的研制出發(fā)，通過吸附或分離的方式消除油水污染也逐漸成為了熱點的研究方向。近日，四川大學趙長生教授課題組專職博士后張翔博士利用離子液體聚合物（PIL）通過離子交換可以實現(xiàn)親水-疏水性質(zhì)轉(zhuǎn)換的特性，制備了親疏水性可切換，能夠同時用于“油移除”或“水移除”的雙向油水分離材料。相關研究成果發(fā)表在《Journal of Hazardous Materials》雜志上。

該項工作以棉布為基底材料，首先將PIL 以自由基聚合的方式接枝在氧化石墨烯（GO）片層上，之后通過涂覆的方式將由PIL改性的GO引入到棉布的纖維表面。通過對改性棉布進行特定種類的離子交換，可以實現(xiàn)棉布親水與疏水之間的切換：當改性棉布對應離子為親水離子時，其水接觸角為0°；當對應離子為疏水離子時，其水接觸角約為145°。

親水的棉布可以有效截流分層的油水混合液中的油相：當將油水混合液倒入裝有改性棉布的裝置后，水相將在數(shù)秒鐘內(nèi)快速流過棉布，而油相將被阻隔。當交換對應離子使棉布切換為疏水狀態(tài)時，棉布則可以有效截流油水混合液中的水相：分離實驗過程中，油相將在數(shù)秒鐘內(nèi)快速流過棉布，而水相將被阻隔。同時，這種切換功能具有較好的穩(wěn)定性和可重復性。

這一類具備切換功能的智能雙向油水分離膜，能夠使得一種分離材料同時適用于“油移除”和“水移除”的油水分離需求，且使得分離材料能夠應對于更加復雜和靈活多變的油水污染環(huán)境。