新疆理化所新型油-水分離材料研究取得進展

文章來源：新疆理化技術(shù)研究所    發(fā)布時間：2015-09-08  

各種油產(chǎn)品（石油及其產(chǎn)品、油脂類、與水不相溶的化學品等）給人們?nèi)粘Ｉ顜矸奖愕耐瑫r，也帶來巨大的安全和健康隱患。如在原油運輸和加工過程中產(chǎn)生的含油污水會使環(huán)境介質(zhì)缺氧而導致生態(tài)災難；廢棄食用油脂（俗稱地溝油）的有效分離成為其高值化利用的瓶頸之一；廢棄油脂與城市生活污水混合后直排進入城市污水處理系統(tǒng)，這不僅造成環(huán)境資源的浪費，還會大大降低城市污水處理效果。圍繞高效油-水分離材料的設計、制備及應用，對提高環(huán)境資源利用效率以及污染物治理具有重要的意義。

中國科學院新疆理化技術(shù)研究所研究員馬鵬程科研團隊開發(fā)出一種有機硅高分子海綿材料，并研究了材料用于油-水混合物分離的可行性?？蒲腥藛T以廉價的商業(yè)化非氟類有機硅烷為主要原料，通過控制硅烷的水解和凝膠化過程，制備出三元硅氧烷海綿。與傳統(tǒng)的硅氧烷類海綿相比，三元體系海綿表面含有大量非極性基團和較高的粗糙度，賦予材料超疏水、超親油的效果：與水的接觸角超過150°，可吸附自身6-14倍重量的有機溶劑和諸多油類化合物（包括原油、汽油、柴油、葵花籽油等），且具有優(yōu)異的力學性能，在15次80%壓縮形變下材料的永久變形率低于25%。研究人員還發(fā)現(xiàn)通過優(yōu)化三元硅氧烷海綿的孔結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)不同有機溶劑在海綿內(nèi)部結(jié)構(gòu)中擴散過程的可控化，表明材料具有分離互溶性有機化合物的能力。此外，材料還具有密度低、孔隙率高、吸油速度快等優(yōu)點，在有機化學溶劑回收和分離、含油廢水處理、泄漏原油回收等領域具有廣泛的應用前景，是一種新型、高效的油-水/油-油分離材料。

相關科研成果發(fā)表在英國皇家化學會Polymer Chemistry上，并在近期召開的第七屆工程塑料國際學術(shù)研討會（EP-2015）做邀請報告，受到與會專家的高度關注。該研究工作受到新疆杰出青年基金、國家“千人計劃”和人社部“留學人員科技活動”等項目資助。

三元硅氧烷海綿的宏觀及微觀形貌