中科院蘭州化物所高效油水分離新材料研究獲進展

中科院蘭州化物所高效油水分離新材料研究獲進展

中國科學院蘭州化學物理研究所的研究人員在高效油水分離材料及其制備技術方面取得系列進展。

首先，研究人員將聚（N-異丙基丙烯酰胺）（PNIPAM）接枝在二氧化硅包覆四氧化三鐵納米微球上，制備了新型聚合物刷接枝磁性復合微粒，利用其特殊的潤濕性，可實現高效油水分離。與重力驅動油水分離不同，該復合微粒可作為固體穩定劑擴散到油水界面區域，通過體積排阻作用將油水直接接觸界面最小化。同時，在外部磁場作用下，可將皮克林乳液從油水混合物中分離。當乳液從室溫加熱到PNIPAM的相變溫度（35℃）以上時，PNIPAM的潤濕特性發生轉變，使皮克林乳液失去穩定性，從而釋放油。研究人員以甲苯/水等微乳液為例，使用該材料實現了較高的油水分離效率，且經多次循環利用后，該復合微粒仍可保持較高的分離效率。

此外，研究人員還發展了一種簡便、高效、通用性強的油水分離材料制備新方法。研究人員將3種典型多孔材料（銅絲網、織物和海綿）浸入聚氟蠟—疏水二氧化硅溶液中，通過改變表面結構和成分，賦予這些材料超疏水特性。超疏水銅絲網和織物可用作分離膜有效分離油水混合物；超疏水海綿可作為油吸附劑支架，選擇性地從油水混合物中吸取油。而且，這些材料重復使用10次后還可保持較高的分離效率。該方法還可根據特殊潤濕性能要求改變表面結構和成分，基體適用范圍廣，成本低，有望推進油水分離材料的大規模應用。

(蘭化所)