成果简介:

在当今世界溢油污染危害的背景下,利用材料的润湿性,开发新的油水分离方式成为研究的热点,对于生态环境的保护、资源的再利用以及新的油水分离研究具有重要意义。亲水疏油网可以根据表面对水和油润湿性不同,将油和水分离开来,是一种新型的分离工具。

壳聚糖(CS)是甲壳素脱乙酰基后得到的衍生物,来源比较广泛,可以从海洋食品、工业的废弃物中获得,是可再生和自然界唯一存在的碱性多糖;同时 CS 良好的生物相容性和可降解性,是一种绿色无污染材料,被广泛应用于食品工业、医药卫生、产品包装等领域。PLA 是以植物淀粉为原料,经过人工合成的高分子材料,具有完全生物降解、绿色环保无污染、良好的机械和物理特性,易于加工、成型的特点。由于 PLA 分子中含有大量的酯键,为疏水性物质,使得 CS/PLA 纤维在油水分离领域的应用成为可能。

本成果利用静电纺丝法制备 CS/PLA 油水分离纳米纤维膜,通过调节接收网的目数,来控制纤维之间的孔隙,工艺简单、成本低、绿色无污染、便于应用。所制备的纳米纤维膜对油的分离效率比较高,分离速率较快,分离效果好,可重复利用,稳定性好,对不同 pH 值的油水混合物均能保持稳定的分离效率。

 

图 1 液滴在纤维毡表面的光学照片:(a)罗丹明 B(RhB)的水溶液,(b)花生油。(a1-a4)为纤维毡浸入 RhB 溶液之前和之后的光学照片,(b1-b4)为纳米纤维毡浸入花生油之前和之后的光学照片。(c)、(d)为四种纤维毡水的接触角(WCAs)

和油的接触角(OCAs)

应用范围:

广泛应用于各类饭店、食堂、家庭厨房、高级招待所及营业性餐厅所属厨房排水管隔油池清污之用。同样也适用于油田、石油化工、炼油、油品油脂生产;油库及油码头,造船及修(拆)船业;海运和内河船舶航业;冶金(钢铁)、机械(汽车、拖拉机)加工制造业;毛纺、制革、食品加工,肉联(屠宰)厂等工业中的各种含油污水的油水分离。

推广潜力及前景分析:

近些年来,随着对壳聚糖的认识不断提高和应用研究的进一步深化进行,壳聚糖已应用于许多领域中,其中化妆品,保健品,食品工业等行业对壳聚糖的需求增长最快;在医药、化工、造纸、农业、环保、轻纺等领域中正在得到广泛的应用。 经预测,今后若干年内,壳聚糖及其衍生物制品的市场需求会很旺盛。仅壳聚糖产品就将有数亿美元的市场,因此生产壳聚糖的市场潜力巨大,产品具有竞争能力,销售前景看好。然而,国内的及其衍生物制品的供应不足,因此在稳定批量生产甲壳素和壳聚糖的基础上,进一步加强应用领域的技术开发和投资力度,则其市场供求前景将更为广阔。

 

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