油水分離新技術(shù)滲透速率提高5個數(shù)量級

9月5日，記者從長沙理工大學獲悉，重慶大學教授孫立東、湖南省百人計劃專家賈傳坤、中科院金屬研究所研究員韓拯共同主導，聯(lián)合新加坡科技局化學與工程研究院等國際團隊，開發(fā)了一種“滲透陽極氧化法”，可在孔徑10—100微米、厚度1—5毫米的多孔鈦三維微通道內(nèi)，實現(xiàn)超親水涂層的全覆蓋，使水滴在多孔鈦的滲透速率提高5個數(shù)量級。油水乳液經(jīng)微通道過濾獲得的高純水相，總有機碳含量降至25ppm以下，油水分離效率達99.9%以上。相關(guān)成果日前發(fā)表于國際著名學術(shù)期刊《細胞》子刊《iScience》。

油水分離，是一種將油水混合物分離，以實現(xiàn)廢油回收利用、污水凈化排放的綠色技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于餐飲廢水處理、生活污水處理、石油化工工業(yè)等領(lǐng)域。傳統(tǒng)分離方法僅局限于油滴尺寸較大的情況。當油滴尺寸小至幾十微米以下，則幾乎失去分離效果。

為實現(xiàn)對水中微米級油滴（即油水乳液）的高效分離，需獲得有高孔隙率和超浸潤性，具良好化學和機械穩(wěn)定性的材料。多孔鈦則是一類理想過濾材料。不過，其不具備超浸潤性，對油水乳液沒有分離效果。同時，受其微通道尺寸限制，很難采用傳統(tǒng)方法進行超浸潤改性。該研團隊開發(fā)的滲透陽極氧化法，可在多孔鈦三維微通道內(nèi)制備和調(diào)控超親水納米管涂層，最終實現(xiàn)油水乳液的高效分離。方法突破了傳統(tǒng)油水分離技術(shù)瓶頸，具廣泛應(yīng)用前景。目前，基于該技術(shù)的小試原型機已研制成功。