近年來,随著(zhe)工業含油廢水排放和海運石油洩漏等事(shì)件的不斷增多,油污染的治理已成(chéng)爲全球面(miàn)臨的重大挑戰,故而研究高效油水分離材料和技術具有重要的科學(xué)意義和應用價值。
目前,傳統油污染的治理仍以離心法、燃燒法、浮選法和膜分離法等爲主,但是上述方法都(dōu)存在著(zhe)一定的不足,比如能(néng)耗高、用時長(cháng)、成(chéng)本高、步驟複雜、添加有害溶劑和易造成(chéng)二次污染等。
近日,中國(guó)科學(xué)院甯波材料技術與工程研究所高分子事(shì)業部鄭文革研究員團隊在前期關于緻密結構和均勻取向(xiàng)泡孔結構研究工作基礎上(P. K. Huang, et al. Compos. Sci. Technol. 171 (2019) 282-290;P. K. Huang, et al. Compos. Part A-Appl. S. 116 (2019) 180-186),提出了一種(zhǒng)新型的中空梯度泡孔結構,并且成(chéng)功制備了一種(zhǒng)新型高效油水分離的中空梯度聚丙烯泡沫。該制備方法不僅快速、成(chéng)本低,而且綠色環保、無需添加任何溶劑。相關結果已經(jīng)發(fā)表于國(guó)際學(xué)術期刊(P. K. Huang, et al. Chem. Eng. J. 370 (2019) 1322-1330)上,并且申請了相關的專利。
該結構的設計理念來自于自然界,融合了荷花的粗糙表面(miàn)、蜂巢結構和稭稈的中空結構等特點。憑借聚丙烯泡沫材料親油疏水的特性,再加上獨特的結構設計,賦予了材料優異的油水分離性能(néng)。當油水混合液經(jīng)過(guò)該中空梯度聚丙烯泡沫時,水能(néng)夠迅速通過(guò)中空通道(dào),而油則會儲存在材料内部的開(kāi)孔結構中。
上述工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金(51603218, 51473181)的大力資助。
圖1 一樣(yàng)的擠出機,不一樣(yàng)的結構
圖2 仿生中空梯度結構及其潛在應用
圖3 進(jìn)的是油水混合液,出的是水
(高分子事(shì)業部 黃朋科)