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中化新網(wǎng)訊 記者近日從中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所了解到,該所仿生材料與界面科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室王樹濤研究員團(tuán)隊(duì)提出了一種全新的表面異質(zhì)納米結(jié)構(gòu)化顆粒全分散策略,制備了全分散的親水—疏水異質(zhì)微球。這些微球在一系列溶劑(水、乙醇、辛烷等)中展示出全分散的優(yōu)異性能,并實(shí)現(xiàn)了從廢水中回收有機(jī)染料。該研究成果發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然—通訊》上。
據(jù)了解,親水—疏水異質(zhì)微球表面具有交替的親水、疏水成分,這種結(jié)構(gòu)既有利于高極性溶劑(水)的鋪展,又有利于中等極性溶劑(乙醇等有機(jī)溶劑)、低極性溶劑(辛烷等油性有機(jī)溶劑)的鋪展。此外,在親水區(qū),很容易引入帶電基團(tuán),為顆粒間提供靜電排斥作用,從而在不同溶劑中實(shí)現(xiàn)良好的分散。 利用這種獨(dú)特的全分散性,該團(tuán)隊(duì)發(fā)展了一種從含有機(jī)染料的廢水中分離回收染料的策略。染料在水中被吸附到微球上,通過過濾得到凈化的水與吸附了染料的微球,將這些微球分散到有機(jī)溶劑中實(shí)現(xiàn)染料的脫附。團(tuán)隊(duì)再經(jīng)過過濾得到溶解了染料的有機(jī)溶劑,染料通過蒸餾被回收,同時(shí)微球被循環(huán)利用。 親水—疏水異質(zhì)微球?yàn)橛袡C(jī)染料的回收提供了一類很有前景的材料。回收有機(jī)染料的過程中,只需加入有機(jī)溶劑,無需加入含有無機(jī)酸、堿或鹽的洗脫液。有機(jī)溶劑很容易通過簡(jiǎn)單的蒸餾從染料中去除,避免了去除無機(jī)酸、堿和鹽的復(fù)雜步驟。這類材料在環(huán)境污染物處理、資源回收利用、海洋資源富集提取、生物分子檢測(cè)等復(fù)雜樣品的分離分析領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。 據(jù)記者了解,現(xiàn)有染料廢水的處理方法,如混凝—絮凝法、生物降解法,可以去除廢水中大部分有機(jī)染料,然而這些方法依然面臨染料去除不徹底、適用染料種類有限、產(chǎn)生的淤泥容易造成二次污染等問題。近年來,隨著納米技術(shù)、材料科技的迅猛發(fā)展,涌現(xiàn)出一些新興的材料與染料廢水處理技術(shù),包括催化氧化、納濾和多孔顆粒吸附。催化劑、膜和吸附材料在完成染料廢水處理后可重復(fù)使用,然而染料的回收很少被重視。究其原因,在有機(jī)染料脫附過程中,通常在水溶液中加入含有無機(jī)酸、堿或鹽的洗脫液,使有機(jī)染料的回收過程更加復(fù)雜。 近年來,中國(guó)科學(xué)院理化所研究團(tuán)隊(duì)提出乳液界面聚合合成異質(zhì)結(jié)構(gòu)微球的新方法,并在其高效分離應(yīng)用上取得一系列創(chuàng)新性成果,發(fā)展出多種乳液界面聚合合成方法,制備了一系列具有不同尺寸、化學(xué)組成、孔隙、表面納米結(jié)構(gòu)的異質(zhì)微球,實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜生物流體中痕量糖肽的分離、相近尺寸蛋白的分離、病毒核酸分離、癌癥病人外周血中痕量循環(huán)腫瘤細(xì)胞的分離、水中痕量微油滴的分離等。 |