特殊浸润性用于高效、稳定、可控油水分离材料的研究

油水分离是关系生产生活与环境安全的重要研究方向，制备高效、稳定、可控的油水分离材料一直是科学家们追逐的目标。目前，这一领域存在着许多的局限与不足，如已经广泛使用的亲油材料易被油污染而影响其分离效率及使用寿命；分离后油的安全回收问题；油水分离过程机理研究欠缺；及无法实现可控的分离等。将特殊浸润性引入油水分离中，本项目提出，制备具有超亲水/超疏油性的新型油水分离材料，在实现高效分离的同时解决传统材料的易污染和难回收等问题。在此基础上，结合超疏水/超亲油和超亲水/超疏油两种特殊浸润性质的优势，研究油水混合物在带有两种浸润性质的微区协同作用下的分离情况，以制备效率更高、选择性更好的复合油水分离材料。更进一步，利用响应性分子的引入，制备光、电、磁、热等可控的智能油水分离材料。该项目拓宽了特殊浸润性材料用于油水分离的研究领域，对发展与完善高效、稳定、可控的油水分离材料具有重要的理论研究和实际应用价值。

油水分离是关系社会生产、生活及环境安全的重要研究方向，制备高效、稳定、可控的油水分离材料一直是科学家们追逐的目标。目前，这一领域存在着许多的局限与不足。首先，传统分离方法存在分离效率低、占地面积大、产生二次污染、高能耗等缺陷。此外，已经广泛使用的亲油材料易被油污染而影响其分离效率及使用寿命，处理不慎可能会对环境造成二次污染；乳液状态下的油水混合物无法有效分离；油水分离过程无法实现智能可控等问题亦亟需解决。通过将特殊浸润性材料引入油水分离领域，本项目在以下四个方面进行了研究：1.制备环境友好的超亲油/超疏水的油水分离材料，在实现高效分离的同时避免材料对于环境的污染。2. 制备具有超亲水/水下超疏油性质的新型油水分离材料，在实现高效分离的同时解决传统材料易被油污染的问题。3.在引入特殊浸润性质的同时，制备具有微纳复合结构的滤膜，实现对于乳液状态下油水混合物的乳液分离。4.利用响应性集团的引入，制备外界刺激下可控的智能油水分离材料。经过不懈的调研与探索，课题组在以上四个方面均取得了重要的成果。1.利用可降解材料和仿生材料等，成功制备了环境友好的超亲油/超疏水的油水分离网膜，油水分离效率均在95%以上，同时避免了材料对于环境的污染。2.利用无机金属化合物和水凝胶体系等，成功制备具有超亲水/水下超疏油性质的新型油水分离材料，实现了油污对材料的零污染，保证了持久、高效的油水分离（分离效率均大于98%）。3.将孔径效应与特殊浸润性充分结合，制备了能够处理乳液体系的乳液分离滤膜，针对含表面活性剂和不含表面活性剂的乳液均能实现高效分离，且长期稳定。4.通过引入刺激响应性集团，成功实现了利用pH、温度、溶剂诱导、光照等条件控制下的智能油水分离，拓宽了油水分离在特殊领域的应用前景。该项目拓展了特殊浸润性材料用于油水分离的研究领域，对发展与完善高效、稳定、可控的油水分离材料提供了重要的理论研究和实际应用价值。