新型聚合物材料可實(shí)現(xiàn)高效油水分離

     中科院蘭州化學(xué)物理研究所聚合物自潤(rùn)滑復(fù)合材料研究組近日開(kāi)發(fā)出一種新型聚合物刷接枝磁性復(fù)合微粒，可實(shí)現(xiàn)高效油水分離。
    
    該材料由聚（N-異丙基丙烯酰胺）（PNIPAM）接枝在二氧化硅包裹的四氧化三鐵納米微球制備而成。研究人員以甲苯/水等微乳液為例，使用該材料實(shí)現(xiàn)了較高的油水分離效率，且經(jīng)過(guò)多次循環(huán)利用后，復(fù)合微粒仍能保持較高的分離效率。
    
    研究人員表示，與重力驅(qū)動(dòng)油水分離不同，該聚合物刷接枝磁性復(fù)合微?？勺鳛楣腆w穩(wěn)定劑擴(kuò)散到油水界面區(qū)域，通過(guò)體積排阻作用將油水直接接觸界面最小化。同時(shí)，在外部磁場(chǎng)作用下，該微?？蓪⑵た肆秩橐狠p易地從油水混合物中分離。當(dāng)乳液從室溫加熱到PNIPAM的相轉(zhuǎn)變溫度（35℃）以上時(shí)，PNIPAM的潤(rùn)濕特性發(fā)生轉(zhuǎn)變，使皮克林乳液失去穩(wěn)定性，從而釋放油。
    
    據(jù)介紹，含油廢水的產(chǎn)生以及石油泄漏事件頻繁發(fā)生，工業(yè)界對(duì)高效油水分離材料的需求越來(lái)越迫切。據(jù)報(bào)道，具有超疏水/超親油特性的磁性納米微粒可實(shí)現(xiàn)油水分離。然而，其分離效率遠(yuǎn)未達(dá)到實(shí)際使用要求。盡管通過(guò)適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)可改善復(fù)合微粒油水分離效果，但往往忽略了微納顆粒高比表面積的優(yōu)勢(shì)。而且，由于在水中分散性較差，傳統(tǒng)的超疏水/超親油納米微粒不適用于微乳液分離。蘭化所開(kāi)發(fā)的這種復(fù)合微粒新材料相比傳統(tǒng)的超疏水/超親水微粒，在進(jìn)行油水分離時(shí)，該材料在利用PNIPAM特殊潤(rùn)濕性能的同時(shí)，充分發(fā)揮了微納米顆粒高比表面積的優(yōu)勢(shì)，極大地提高了微納米顆粒油水分離效率，新材料有望在油水分離領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。