寧波材料所制備出高效油水分離用纖維素海綿

[編輯:Cyx]  [發布時間:2015-09-18]  [紡織科技雜志]

　　近年來，超疏油-超親水材料由于其特殊的潤濕性在油水分離方面備受青睞。由于“油”的表面張力遠小于水，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用。

　　此外，表面活性劑穩定的乳化油油滴粒徑小（<10μm）、穩定性高，需要復雜的破乳過程才能實現油水分離。所以，亟需一種簡單、高效、環境友好的油水分離材料來實現含油污水的凈化處理。

　　中國科學院寧波材料技術與工程研究所科研人員曾志翔、王剛、賀怡等通過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分離表面活性劑穩定的油水乳液。

　　這種海綿無需化學改性即具有空氣中親油親水、水下超疏油的特殊潤濕性。在酸、堿、鹽溶液中，各種油類接觸角均大于150°且超疏油性質穩定。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，基體大孔結構及其超親水性可保證水相快速通過海綿基體，實現油水分離。

　　制備的纖維素海綿在油水乳液分離方面表現出較高的油水分離效率（>99.94%）、水通量（91Lm−2h−1重力作用下）、抗油穿透力（可支撐22cm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，可重復使用性高。

　　以上工作已發表于英國皇家學會化學期刊GreenChemistry,2015,17(5):3093-3099。

　　圖（a）和（c）分別為油水分離前后的光學顯微鏡圖，圖（b）為油水乳液和過濾液的光學照片，（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圖。

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