具有双尺度孔洞的高效油水分离材料

近年来,世界范围频发的海上原油泄露事故给海洋环境与水生生态系统造成了严重的污染与破坏。油污的清理是一个极受关注的挑战性课题。目前,大部分油水分离材料是基于一种具有超疏水与超亲油性质的“油脱除”类材料,能够成功地将油污从油水混合物中分离。但是这类材料易被油类吸附并被堵塞,最终会限制其使用次数与使用效果。“水脱除”类材料的出现则有效地解决了这个问题。这类材料具有超亲水与水下超疏油的特殊的浸润性,能够选择性地脱除油水混合物中的水。但是这类材料在制备过程中需要繁复的化学修饰步骤,并且在复杂的油类污染环境中不稳定。因此,急需研发新型油水分离材料,以满足其在复杂环境的使用要求。北京科技大学生物传感中心的科研人员与中科院化学所合作,casino online with Underwater Superoleophobicity for Highly Efficient Oil/Water Separation” href=”http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201304487/abstract” target=”_blank”>在新型“水脱除”油水分离材料的研究方面取得了重要的进展。

硝酸纤维素膜(Nitrocellulose Membrane,NC膜)在免疫分析中有广泛的应用。经研究表明,NC膜具有超亲水和水下超疏油性质。研究人员通过简单的机械打孔操作,制备出具有微米孔阵列的p-NC膜(Perforated NC膜)。结合NC膜本身所具有的纳米孔,这种双尺度多孔结构使p-NC膜能够保持水下超疏油性质,并实现快速、高效的油水分离。油水分离的时间和效率可通过微米孔径大小及孔径间距进行调控。这种p-NC膜能够满足大规模制备的要求,并且能够实现在腐蚀性油水混合溶液中对水的选择性分离,展现了良好的环境耐受性。p-NC膜在油水分离过程中不易堵塞,经过多次循环使用后,其分离效率能够保持在99%左右,与常见的“油脱除”类分离薄膜相比,使用寿命更长。

这一工作成果为油水分离膜材料的制备及油水分离过程调控开拓了思路,在工业中含油废水的处理、海洋环境的清洁以及能源回收等方面具有广泛的应用前景。

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