石碧院士团队最新论文发表，为工业废水治理注入“科技动力”

点击数：10432024-08-16 00:00:00　来源: Collagen and Leather

石化、纺织、机械制造等生产过程中产生大量乳化含油废水，不经妥善处理会造成资源浪费和环境污染。超浸润气凝胶具有三维超分子结构、高孔隙率和极端浸润性，可对乳液进行高效破乳并进行高通量分离，因此在含油废水处理领域具有重要应用价值。但超浸润气凝胶难以对水包油乳液和油包水乳液同时实现高效分离，为满足实际应用需求，迫切需要开发可对高稳定性水包油乳液和油包水乳液实现高通量双分离的新型超浸润气凝胶。

基于上述背景，四川大学 石碧 院士和黄鑫 教授团队采用胶原纤维和明胶等生物质材料，研究了具有二维片层结构调节的三维纤维网络结构的超两亲气凝胶的孔隙率和对水和不同有机溶剂的渗透通量（图1）。

其次，研究了Gel-1/CFs超两亲气凝胶的润湿行为。Gel-1/CFs超两亲气凝胶在空气中表现出超两亲性，这使得水滴在0.05 s内快速渗透，十二烷液滴在0.02 s内快速渗透。Gel-1/CFs超两亲气凝胶也表现出油下超亲水性，在十二烷作用下，水滴在0.54 s内完全渗透。Gel-1/CFs超两亲气凝胶在水下表现出超疏油性，其油接触角高达158°（图2）。通过对比CFs气凝胶和Gel-1/CFs超两亲气凝胶对表面活性剂稳定的乳液的分离性能，证实了具有二维片层结构的三维纤维网络的超两亲气凝胶具有优秀的乳液分离能力（图3）。

明胶二维片层结构修饰的三维纤维网络结构超两亲气凝胶可对表面活性剂稳定的水包油乳液和油包水乳液进行高效分离，同时对水包油乳液和油包水乳液均具有良好的抗污性能和重复使用性能（图4）。

硕士生 刘红莲为该论文的第一作者，黄鑫 教授和石碧 院士为通讯作者。该项工作得到国家自然科学基金（22178232）的资助。