中科院兰州化物所高效油水分离新材料研究获进展

中科院兰州化物所高效油水分离新材料研究获进展

中国科学院兰州化学物理研究所的研究人员在高效油水分离材料及其制备技术方面取得系列进展。

首先，研究人员将聚（N-异丙基丙烯酰胺）（PNIPAM）接枝在二氧化硅包覆四氧化三铁纳米微球上，制备了新型聚合物刷接枝磁性复合微粒，利用其特殊的润湿性，可实现高效油水分离。与重力驱动油水分离不同，该复合微粒可作为固体稳定剂扩散到油水界面区域，通过体积排阻作用将油水直接接触界面最小化。同时，在外部磁场作用下，可将皮克林乳液从油水混合物中分离。当乳液从室温加热到PNIPAM的相变温度（35℃）以上时，PNIPAM的润湿特性发生转变，使皮克林乳液失去稳定性，从而释放油。研究人员以甲苯/水等微乳液为例，使用该材料实现了较高的油水分离效率，且经多次循环利用后，该复合微粒仍可保持较高的分离效率。

此外，研究人员还发展了一种简便、高效、通用性强的油水分离材料制备新方法。研究人员将3种典型多孔材料（铜丝网、织物和海绵）浸入聚氟蜡—疏水二氧化硅溶液中，通过改变表面结构和成分，赋予这些材料超疏水特性。超疏水铜丝网和织物可用作分离膜有效分离油水混合物；超疏水海绵可作为油吸附剂支架，选择性地从油水混合物中吸取油。而且，这些材料重复使用10次后还可保持较高的分离效率。该方法还可根据特殊润湿性能要求改变表面结构和成分，基体适用范围广，成本低，有望推进油水分离材料的大规模应用。

(兰化所)