近日，内蒙古科技大学化学与化工学院赛华征课题组在国际知名期刊《先进可持续系统》（Advanced Sustainable Systems）上刊登了“具有超润湿性的细菌纤维素基油水分离膜材料的简便绿色合成”（Facile and Green Route to Fabricate Bacterial CelluloseMembrane with Superwettability for Oiltability for Oilr）最新科研成果，该科研成果采用将微生物发酵而成的纤维素水凝胶机械打浆以后抽滤成具有水下超疏油特性的膜材料，实现了油水分离膜的绿色、便捷、节能、高效、节约成本等特点。
近年来，随着石油化工行业及海洋运输业的迅猛发展，包括海洋原油泄漏在内的油料污染水体事件频繁发生。如果油水混合物不能有效分离，不仅导致资源的浪费，而且会对环境造成严重污染，甚至影响人体健康。
为了实现油水两相的有效分离，科研团队必须构造一种油水选择性透过的分离膜材料，这就要求该分离膜具备特殊的浸润性，即具有超疏水性或者水下超疏油性。其中，相对于超疏水的分离膜而言，水下超疏油的分离膜可以有效避免油污堵塞孔道而引起了更广泛的关注。科研团队发现，目前这类水下超疏油型油水分离膜主要借助化学刻蚀、化学修饰、层层组装、3D打印等技术方法在基体材料的构筑亲水且粗糙的微纳结构来实现，这一过程通常离不开相对复杂的化学处理或者精密设备，对于如何以更加绿色环保、简便有效的方式来构筑高效油水分离膜材料仍然是一个有待进一步解决的问题。
科研团队研究发现作为营养成分之一添加到奶茶、果冻等食品的椰果（即由椰汁经微生物发酵而成的纤维素水凝胶），其微观结构为直径仅有20~80 nm的超细纳米纤维丝构成的三维 络。这种独特的微观结构以及纤维自身良好的亲水特性使其呈现出优异的水下疏油特性，当把纤维素水凝胶将其泡进食用油中再捞出，发现椰果块表面完全不沾油。基于这一浸润现象，科研团队在不破坏椰果块微观结构的情况下，通过打浆、抽滤工艺将其加工成薄膜，整个制备过程绿色、简便，所得的薄膜可以实现水流快速通过而油滴不通过，油水混合物及水包油（O/W）型乳液的油水分离效率均超过99.7%。
据了解，相关科研工作正有本科生作为主要完成人参与其中，在此基础上还获得国家级大学生创新创业训练计划项目支持，团队成员在进一步拓展相关材料应用领域的同时，正积极发掘小小椰果块的更大价值。
论文链接：
https://doi.org/10.1002/adsu.202000042
（基础研究处）
声明：本站部分文章内容及图片转载于互联 、内容不代表本站观点，如有内容涉及侵权，请您立即联系本站处理，非常感谢！