油水分离实现绿色、节能、高效 科学家实现用椰果解决海洋石油污染问题

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日期:2020-10-13 17:20:32    来源:科技日报    

记者10月13日从内蒙古科技大学获悉,该校化学与化工学院赛华征课题组近日在国际知名期刊《先进可持续系统》上刊登了“具有超润湿性的细菌纤维素基油水分离膜材料的简便绿色合成”的最新科研成果,该科研成果采用将微生物发酵而成的纤维素水凝胶进行机械打浆,从而抽滤成具有水下超疏油特性的膜材料,实现了油水分离膜的绿色、便捷、节能、高效、节约成本等特点。

在石油化工领域,油水混合物不能有效分离,不仅会导致资源的浪费,更会对环境造成严重污染,影响人体健康。

实现油水两相的有效分离,要求分离膜具备特殊的浸润性,即具有超疏水性或者水下超疏油性。而目前这类水下超疏油型油水分离膜主要借助化学刻蚀、化学修饰、层层组装、3D打印等技术方法在基体材料的构筑亲水且粗糙的微纳结构来实现,这一过程通常离不开相对复杂的化学处理或者精密设备,对于如何以更加绿色环保、简便有效的方式来构筑高效油水分离膜材料仍然是一个有待进一步解决的问题。

科研团队研究发现,由椰汁经微生物发酵而成的椰果,其微观结构为直径仅有20~80 nm的超细纳米纤维丝构成的三维网络。这种独特的微观结构以及纤维自身良好的亲水特性使其呈现出优异的水下疏油特性,当把纤维素水凝胶将其泡进食用油中再捞出,发现椰果块表面完全不沾油。基于这一浸润现象,科研团队在不破坏椰果块微观结构的情况下,通过打浆、抽滤工艺将其加工成薄膜,整个制备过程绿色、简便,所得的薄膜可以实现水流快速通过而油滴不通过,油水混合物及水包油(O/W)型乳液的油水分离效率均超过99.7%。(记者 张景阳 通讯员胡红波)

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