《基於仿生錐形結構的油水分離材料研究及套用》是依託中國科學院理化技術研究所，由李衎擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於仿生錐形結構的油水分離材料研究及套用
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：李衎
- 依託單位：中國科學院理化技術研究所
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
油水分離技術是環境保護和輕重工業發展的重要保障，與人類的生產生活密不可分。但是傳統油水分離材料及網膜油水分離材料等有著種種問題，例如分離效果差、通量小、無法分離微小油滴、難以回收或重複使用、無法連續分離、難以在苛刻的環境下使用等等。油水分離的科學問題依然沒有完全解決：一是如何使微小的液滴迅速脫離連續相，二是如何避免已分離的液相附著在材料上影響分離效果。本項目擬通過向大自然千百萬年的進化成果學習，用仿生的界面科學方法解決油水分離的科學問題，核心是對微小液滴的捕獲和定向收集。基於此，本項目擬從仿仙人掌錐形結構出發，揭示結構-功能之間的對應關係，對微小尺度油滴分離/收集材料的表面結構和化學組成進行最佳化調控，並引入特殊浸潤性體系，實現對含有表面活性劑的乳液的連續高效分離、強酸強鹼高鹽等苛刻環境下的油水分離、以及擴展到其他多相混合體系的分離。
結題摘要
本青年科學基金項目從仿生理念出發，圍繞仿生錐形結構材料體系的構築與套用中的若干關鍵科學問題開展了深入的研究，通過向自然學習，結合現代材料科學、分子科學、納米科學與技術的發展，重點著眼於微觀液滴在各向異性表面的動態行為研究，為錐形結構在相分離方向的研究及套用提供了重要支撐。揭示了仿生錐形結構與相應收集功能之間的構-效關係並建立了分析模型，在仿生超浸潤界面材料、高效相分離及非對稱結構下的高速定向驅動等方面取得了具有原創性的成果，發表SCI收錄論文3篇，其中Adv. Mater. 1篇，Adv. Funct. Mater. 1 篇，J. Mater. Chem. A 1篇，在注重基礎科學原始創新的同時，拓展了仿生錐形材料的套用領域，逐步形成基礎與套用相結合的研究特色，對高新技術的發展起著重要的推動和支撐作用，並在環境、農業、能源、健康、資源等領域具有廣闊的套用前景。
