近年來，油水分離材料的制備一直備受關(guān)注。鄭州大學(xué)申長雨院士和劉春太教授團隊前期通過擠出成型方法成功地制備了一種具有多孔結(jié)構(gòu)且具有良好的油水分離功能的高密度聚乙烯纖維束（Applied Materials Today 2017, 9, 77, doi.org/10.1016/j.apmt.2017.05.007）。近日，其團隊在前期的工作基礎(chǔ)上，又提出了一種利用皮層剝離的方法來制備具有良好油水分離功能的纖維束的方法。這一成果發(fā)表于近期的《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》。
該方法的靈感來自于自然界具有絨毛結(jié)構(gòu)的植物和注塑制品的皮芯結(jié)構(gòu)。通過改變擠出機的結(jié)構(gòu)，使得擠出制品具有皮芯結(jié)構(gòu)，然后通過簡單的皮層剝離的方法剝?nèi)悠返钠。由于纖維互通結(jié)構(gòu)的存在，使得樣品表面形成絨毛結(jié)構(gòu)從而提高材料的疏水性。通過該方法制備的纖維束的水接觸角可以達到139°，油接觸角為0°。文章還比較了剝離與未剝離試樣的油水分離能力。研究了剝離與未剝離式樣的吸油速率、吸油高度與時間的關(guān)系，結(jié)果表明，剝離后的式樣具有更快的吸油速率以及更高的吸油高度，并對實驗結(jié)果用Lucas-Washburn方程進行擬合，擬合結(jié)果與實驗結(jié)果吻合良好。其中，剝離后式樣的飽和吸油能力達到自身重量的297%。此外，剝離后的材料也具有良好的泵吸能力，因此可以實現(xiàn)連續(xù)性油水分離應(yīng)對大范圍的油和有機試劑泄漏事故。
論文第一作者為16級碩士生張旭東，通訊作者為鄭州大學(xué)橡塑模具國家工程研究中心的劉憲虎博士。
論文鏈接：
Porous polyethylene bundles with enhanced hydrophobicity and pumping oil-recovery ability via skin-peeling. ACS Sustainable Chemistry & Engineering.
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