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新型聚合物材料可實現高效油水分離

作者: 2015年01月30日 來源: 瀏覽量:
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中科院蘭州化學物理研究所聚合物自潤滑復合材料研究組近日開發出一種新型聚合物刷接枝磁性復合微粒,可實現高效油水分離。

     中科院蘭州化學物理研究所聚合物自潤滑復合材料研究組近日開發出一種新型聚合物刷接枝磁性復合微粒,可實現高效油水分離。
    
    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,使用該材料實現了較高的油水分離效率,且經過多次循環利用后,復合微粒仍能保持較高的分離效率。
    
    研究人員表示,與重力驅動油水分離不同,該聚合物刷接枝磁性復合微??勺鳛楣腆w穩定劑擴散到油水界面區域,通過體積排阻作用將油水直接接觸界面最小化。同時,在外部磁場作用下,該微??蓪⑵た肆秩橐狠p易地從油水混合物中分離。當乳液從室溫加熱到PNIPAM的相轉變溫度(35℃)以上時,PNIPAM的潤濕特性發生轉變,使皮克林乳液失去穩定性,從而釋放油。
    
    據介紹,含油廢水的產生以及石油泄漏事件頻繁發生,工業界對高效油水分離材料的需求越來越迫切。據報道,具有超疏水/超親油特性的磁性納米微??蓪崿F油水分離。然而,其分離效率遠未達到實際使用要求。盡管通過適當的設計可改善復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勢。而且,由于在水中分散性較差,傳統的超疏水/超親油納米微粒不適用于微乳液分離。蘭化所開發的這種復合微粒新材料相比傳統的超疏水/超親水微粒,在進行油水分離時,該材料在利用PNIPAM特殊潤濕性能的同時,充分發揮了微納米顆粒高比表面積的優勢,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域獲得廣泛應用。
 

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