《特殊浸潤性用於高效、穩定、可控油水分離材料的研究》是依託清華大學，由馮琳擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：特殊浸潤性用於高效、穩定、可控油水分離材料的研究
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：馮琳
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
油水分離是關係生產生活與環境安全的重要研究方向，製備高效、穩定、可控的油水分離材料一直是科學家們追逐的目標。目前，這一領域存在著許多的局限與不足，如已經廣泛使用的親油材料易被油污染而影響其分離效率及使用壽命；分離後油的安全回收問題；油水分離過程機理研究欠缺；及無法實現可控的分離等。將特殊浸潤性引入油水分離中，本項目提出，製備具有超親水/超疏油性的新型油水分離材料，在實現高效分離的同時解決傳統材料的易污染和難回收等問題。在此基礎上，結合超疏水/超親油和超親水/超疏油兩種特殊浸潤性質的優勢，研究油水混合物在帶有兩種浸潤性質的微區協同作用下的分離情況，以製備效率更高、選擇性更好的複合油水分離材料。更進一步，利用回響性分子的引入，製備光、電、磁、熱等可控的智慧型油水分離材料。該項目拓寬了特殊浸潤性材料用於油水分離的研究領域，對發展與完善高效、穩定、可控的油水分離材料具有重要的理論研究和實際套用價值。
結題摘要
油水分離是關係社會生產、生活及環境安全的重要研究方向，製備高效、穩定、可控的油水分離材料一直是科學家們追逐的目標。目前，這一領域存在著許多的局限與不足。首先，傳統分離方法存在分離效率低、占地面積大、產生二次污染、高能耗等缺陷。此外，已經廣泛使用的親油材料易被油污染而影響其分離效率及使用壽命，處理不慎可能會對環境造成二次污染；乳液狀態下的油水混合物無法有效分離；油水分離過程無法實現智慧型可控等問題亦亟需解決。通過將特殊浸潤性材料引入油水分離領域，本項目在以下四個方面進行了研究：1.製備環境友好的超親油/超疏水的油水分離材料，在實現高效分離的同時避免材料對於環境的污染。2. 製備具有超親水/水下超疏油性質的新型油水分離材料，在實現高效分離的同時解決傳統材料易被油污染的問題。3.在引入特殊浸潤性質的同時，製備具有微納複合結構的濾膜，實現對於乳液狀態下油水混合物的乳液分離。4.利用回響性集團的引入，製備外界刺激下可控的智慧型油水分離材料。經過不懈的調研與探索，課題組在以上四個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，成功製備了環境友好的超親油/超疏水的油水分離網膜，油水分離效率均在95%以上，同時避免了材料對於環境的污染。2.利用無機金屬化合物和水凝膠體系等，成功製備具有超親水/水下超疏油性質的新型油水分離材料，實現了油污對材料的零污染，保證了持久、高效的油水分離（分離效率均大於98%）。3.將孔徑效應與特殊浸潤性充分結合，製備了能夠處理乳液體系的乳液分離濾膜，針對含表面活性劑和不含表面活性劑的乳液均能實現高效分離，且長期穩定。4.通過引入刺激回響性集團，成功實現了利用pH、溫度、溶劑誘導、光照等條件控制下的智慧型油水分離，拓寬了油水分離在特殊領域的套用前景。該項目拓展了特殊浸潤性材料用於油水分離的研究領域，對發展與完善高效、穩定、可控的油水分離材料提供了重要的理論研究和實際套用價值。
