中科院寧波材料所制備出高效油水分離用纖維素海綿
2015-09-17 來(lái)源:中國(guó)聚合物網(wǎng)
近年來(lái),超疏油-超親水材料由于其特殊的潤(rùn)濕性在油水分離方面?zhèn)涫苡H睞。由于“油”的表面張力遠(yuǎn)小于水,故超疏油-超親水表面較難制備而且超疏油表面大多超疏水,這就限制了其在油水分離方面的應(yīng)用。此外,表面活性劑穩(wěn)定的乳化油油滴粒徑小(<10μm)、穩(wěn)定性高,需要復(fù)雜的破乳過(guò)程才能實(shí)現(xiàn)油水分離。所以,亟需一種簡(jiǎn)單、高效、環(huán)境友好的油水分離材料來(lái)實(shí)現(xiàn)含油污水的凈化處理。
寧波材料所科研人員曾志翔、王剛、賀怡等人通過(guò)纖維素的溶解再生及成孔劑占位的方法制備了表面納米孔、基體大孔的纖維素海綿用來(lái)分離表面活性劑穩(wěn)定的油水乳液。這種海綿無(wú)需化學(xué)改性即具有空氣中親油親水、水下超疏油的特殊潤(rùn)濕性。在酸、堿、鹽溶液中,各種油類接觸角均大于150°且超疏油性質(zhì)穩(wěn)定。海綿表層的納米孔可有效地阻止小粒徑乳化油顆粒的透過(guò),基體大孔結(jié)構(gòu)及其超親水性可保證水相快速通過(guò)海綿基體,實(shí)現(xiàn)油水分離。制備的纖維素海綿在油水乳液分離方面表現(xiàn)出較高的油水分離效率(>99.94%)、水通量(91 Lm?2 h?1重力作用下)、抗油穿透力(可支撐22 cm氯仿液柱)等特性。此外,纖維素海綿具有自清潔能力,可有效地防止油類污染物的污損,可重復(fù)使用性高。
以上工作已發(fā)表在英國(guó)皇家學(xué)會(huì)化學(xué)期刊:Green Chemistry, 2015, 17(5): 3093-3099。
寧波材料所科研人員曾志翔、王剛、賀怡等人通過(guò)纖維素的溶解再生及成孔劑占位的方法制備了表面納米孔、基體大孔的纖維素海綿用來(lái)分離表面活性劑穩(wěn)定的油水乳液。這種海綿無(wú)需化學(xué)改性即具有空氣中親油親水、水下超疏油的特殊潤(rùn)濕性。在酸、堿、鹽溶液中,各種油類接觸角均大于150°且超疏油性質(zhì)穩(wěn)定。海綿表層的納米孔可有效地阻止小粒徑乳化油顆粒的透過(guò),基體大孔結(jié)構(gòu)及其超親水性可保證水相快速通過(guò)海綿基體,實(shí)現(xiàn)油水分離。制備的纖維素海綿在油水乳液分離方面表現(xiàn)出較高的油水分離效率(>99.94%)、水通量(91 Lm?2 h?1重力作用下)、抗油穿透力(可支撐22 cm氯仿液柱)等特性。此外,纖維素海綿具有自清潔能力,可有效地防止油類污染物的污損,可重復(fù)使用性高。
以上工作已發(fā)表在英國(guó)皇家學(xué)會(huì)化學(xué)期刊:Green Chemistry, 2015, 17(5): 3093-3099。

圖(a)和(c)分別為油水分離前后的光學(xué)顯微鏡圖,圖(b)為油水乳液和過(guò)濾液的光學(xué)照片。
(d)為纖維素海綿的水下超疏油性,圖(e)為水乳液分離前后的紫外吸收?qǐng)D。

圖(a)為僅在重力作用下的油水乳液分離光學(xué)照片,
圖(b)為油水分離示意圖,圖(c)為纖維素海綿可重復(fù)使用性。
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