可以分离油和水的多孔水凝胶

中科院化学所的江雷教授和清华大学的冯琳教授合作发明了一种可以将水从油水混合物中分离出来的系统。这对我们将来环境的清洁和能源回收具有非常重要的意义。

海底石油的泄漏给我们的环境和经济都带来了不小的麻烦。对油污的清理可不是一件容易的事情。有不少研究人员都在试图找到可以很好的分离油污和水的方法,不仅仅是为了保护我们的环境,另一方面也为了尽可能的回收石油这种稀缺的资源。目前大多报道的方法都集中在将石油从水中分离出来。在这个过程中,由于吸油材料的亲油性质,使油污往往会粘附到材料表面和孔隙中,十分难于清除,使得分离方法的效果逐渐变差,对油和材料的回收也成为难题。

中科院化学所的江雷教授和清华大学的冯琳教授合作发明了一种新的分离油和水的系统。与以往的方法不同,他们采取的是将水从油污中分离出来的思路。他们在不锈钢网上制备一层聚丙烯酰胺(polyacrylamide)的水凝胶层,使这个网格同时具备超亲水(superhydrophilic)和水下超疏油(superoleophobic)的性能。这样具有特殊浸润性质的材料作为过滤层,它既使得水可以漏过,又能阻挡住油。

实验表明这种方法可以从油水混合物中回收99%以上的油。而且它不仅适用于原油,对其它裂解后的产物如柴油、汽油、正己烷和石油醚同样有效。这种方法不需要外界的能量,而且疏油的特性使得过滤层不易被油污染,易于清洁和回收,延长了使用寿命。这种过滤系统对未来环境的清洁和能源回收具有非常重要的意义。

Z. Xue et al., Adv. Mater. 2011; DOI: 10.1002/adma.201102616.

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