隨著工業(yè)的迅速發(fā)展,工業(yè)過程中大量含油廢水的產(chǎn)生以及海上原油泄漏事件不斷發(fā)生,對于簡便且有效率的油水分離技術(shù)和材料提出了迫切需求。材料吸附法由于其簡單、高效、廉價(jià)以及對實(shí)施條件要求不高而被廣泛用于油水分離。可生物降解的聚乳酸(PLLA)多孔材料作為油水分離材料可以減輕石油資源枯竭和白色污染壓力,引起了廣大學(xué)者的關(guān)注。但如何快速高效的制備出微觀形貌可控的PLLA多孔材料仍是實(shí)現(xiàn)PLLA材料在油水分離領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵所在。
圖1. 溶劑蒸發(fā)誘導(dǎo)相分離法制備PLLA多孔材料的示意圖
近期,為了實(shí)現(xiàn)PLA多孔材料的高效快速制備,避免耗時(shí)耗能的冷凍干燥過程,貴州大學(xué)謝蘭副教授課題組采用溶劑蒸發(fā)誘導(dǎo)相分離一步法制備出微觀形貌可控的 PLLA多孔材料(如圖1所示)。
圖2. PLLA多孔材料的SEM 圖片 (a)纖維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),PLLA濃度為5 wt%,(b)微球結(jié)構(gòu),PLLA濃度為10 wt%,(c)多層次結(jié)構(gòu),PLLA濃度為20 wt%, 三者成型溫度均在30 °C。
PLLA多孔材料的微觀結(jié)構(gòu),如纖維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、微球結(jié)構(gòu)和多層次結(jié)構(gòu)均可簡單通過制備條件(如溫度和PLLA溶液濃度)實(shí)現(xiàn)調(diào)控(圖2所示)。并且PLLA多孔材料的潤濕性能與微觀結(jié)構(gòu)息息相關(guān)。圖2a中纖維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的PLLA材料水接觸角高達(dá)121°,而未致孔的PLLA薄膜水接觸角只有67°。結(jié)合PLLA多孔材料的高孔隙率和優(yōu)異的疏水性能,其在油水分離領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用潛力 (圖3所示)。溶劑蒸發(fā)誘導(dǎo)相分離法避免了冷凍干燥過程,為高效、快速制備PLLA多孔材料提供了新思路。
圖3. PLLA多孔材料油水分離過程
以上工作發(fā)表在《Applied Surface Science》雜志上,論文第一作者為貴州大學(xué)2016級碩士研究生孫鑫,通訊作者為田瑤珠教授和謝蘭副教授。該工作得到了國家自然科學(xué)基金(No.2016027和No.51763003)、貴州省青年拔尖人才等項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)的支持。
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