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水下超疏油性的坚固珍珠层状氧化石墨烯-碳酸钙杂化网 用于高效油水分离

       石油化工、食品、机械制造等行业频发的溢油事故,大量含油污水的排放,对生态系统、环境安全和人类健康造成严重威胁,人工油水分离已成为世界各国处理含油污水的研究热点。传统的油水分离方法有离心、浮选、重力分离等,由于人工操作费时复杂,分离效率较低,极大地限制了其规模化应用。近年来,具有特殊超润湿性质的膜材料被广泛开发和应用于油水处理,一般可分为两类,即受空气中荷叶自洁启发的超疏水-超亲油性膜和鱼鳞在水中自洁启发的超亲水-水下超疏油性膜,后者可实现原位驱油和水选择性渗透,更适合大规模处理含油污水。但现有膜材料的表面不可避免的受到流体冲刷和刮擦等影响,表面超疏油性逐渐受损。因此,通过简单环保的方法制备坚固的新型网膜仍然是一个巨大的挑战。
       在近期一篇发表于《ACS Applied Materials & Interfaces》的论文中,江苏大学以及国民核生化灾害防护国家重点实验室研究人员利用具有独特“砖泥”结构而表现出优异的力学性能的贝壳珍珠层(CaCO3约95%)以及具有高密度含氧官能团且具有优异柔韧性和弯曲性的氧化石墨烯(GO)为建构模块,以不锈钢网(SSM)为基材,采用分层自组装(LBL)的方法制备了具有超亲水性-水下超疏油性的新型珍珠层状GO-CaCO3杂化网。研究人员对杂化网表面结构、润湿特性和分离性能进行了详细的研究,并且测试了其化学、机械稳定性和循环利用性能。
       研究表明该杂化网对一系列油水混合物的分离效率高达99%以上,且具有超低的水下油粘附力、优异的自洁性、高的抗疲劳性、化学稳定性(耐酸碱性)和优良的循环利用性能,是一种具有潜在应用前景的油水分离材料。本研究也为新型油水分离网膜的构建提供了新的思路。(来源:QYIM & AMSC YQ NIU编报)
 

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