近日,廣東省科學(xué)院化工研究所高級(jí)工程師余龍飛團(tuán)隊(duì)在國(guó)家自然科學(xué)基金、廣州市科技計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目、廣東省科學(xué)院建設(shè)國(guó)內(nèi)一流研究機(jī)構(gòu)行動(dòng)專(zhuān)項(xiàng)資金等項(xiàng)目資助下,通過(guò)浸涂法制備出了一種綠色的超疏水/超親油聚氨酯海綿。相關(guān)研究論文發(fā)表于Separation and Purification Technology。
超疏水海綿的制備及其油水分離和微塑料吸附示意圖
含油污水和微塑料是目前影響水資源安全的主要兩個(gè)污染源,尤其隨著塑料用品的廣泛使用,微塑料幾乎已經(jīng)無(wú)處不在,嚴(yán)重影響地球生態(tài)環(huán)境和人類(lèi)健康,如何快速且高效地來(lái)去除這些污染物已經(jīng)成為目前亟待解決的重要問(wèn)題。然而,開(kāi)發(fā)一種可持續(xù)的多功能吸附材料來(lái)去除多種污染物一直是一個(gè)挑戰(zhàn)。
研究人員以聚二甲基硅氧烷(PDMS)和可再生資源脫氫松香改性的Al2O3納米顆粒為原料,通過(guò)浸涂法制備出了一種綠色的超疏水/超親油聚氨酯海綿。該海綿對(duì)不同種類(lèi)的油具有優(yōu)異的吸附(吸附能力:20-55 g/g)及再循環(huán)(循環(huán)20次以上)能力,且可以實(shí)現(xiàn)對(duì)大量油/水混合物的高效連續(xù)分離,分離效率高達(dá)97%。此外,該海綿能以較高的速率從水環(huán)境中捕獲各種尺寸的微塑料,可在幾秒內(nèi)實(shí)現(xiàn)水中微塑料聚丙烯(30 μm)、聚乙烯(100 μm)和聚氯乙烯(100 μm,80 nm)的高效吸附,吸附能力分別為0.65 g/g、0.46 g/g、0.59 g/g和0.74 g/g,吸附效率高于99%。
該研究工作為制備綠色多功能超疏水海綿提供了一種新的策略,并在環(huán)境污染治理中的大規(guī)模應(yīng)用體現(xiàn)出巨大潛力。