油水分離新技術滲透速率提高5個數量級

近日，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，聯合新加坡科技局化學與工程研究院等國際團隊，開發了一種“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，實現超親水涂層的全覆蓋，使水滴在多孔鈦的滲透速率提高5個數量級。油水乳液經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。相關成果日前發表于國際著名學術期刊《細胞》子刊《iScience》。

油水分離，是一種將油水混合物分離，以實現廢油回收利用、污水凈化排放的綠色技術，被廣泛應用于餐飲廢水處理、生活污水處理、石油化工工業等領域。傳統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。

為實現對水中微米級油滴（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，很難采用傳統方法進行超浸潤改性。該研究團隊開發的滲透陽極氧化法，可在多孔鈦三維微通道內制備和調控超親水納米管涂層，最終實現油水乳液的高效分離。方法突破了傳統油水分離技術瓶頸，具廣泛應用前景。目前，基于該技術的小試原型機已研制成功。