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    中國(guó)科學(xué)院只需兩分鐘左右“磁性兩面神微球”可分離出水中的微小油滴,分離效率高達(dá)99%

    2018/7/17 22:23:14      點(diǎn)擊:
    杭州水處理設(shè)備網(wǎng)www.esdzu.com近日,中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所研發(fā)出磁性兩面神微球只需兩分鐘左右就可分離出水中的微小油滴,分離效率高達(dá)99%

    近年來(lái),隨著工業(yè)、生活中含油廢水的大量排放,以及船舶排放、海上原油泄漏事故的多發(fā),水中油污染已成為危害人類健康及環(huán)境安全的重大問題。磁性兩面神微球為開發(fā)新一代油水分離資料提供了新思路。

    激進(jìn)方法很難滿足實(shí)際需求

    面對(duì)眾多有意無(wú)意的油污染水體事件,中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所研究員王樹濤在接受科技日?qǐng)?bào)記者專訪時(shí)表示,油水分離是一個(gè)全球性問題,而高效、快速、低成本的油水分離方法在油污染處置中顯得尤為重要純水設(shè)備 

    一般來(lái)說,油在水中的存在形式根據(jù)油滴的粒徑可以分為三類:油滴粒徑大于150微米,稱為浮油,這也是油進(jìn)入水體的主要存在形式;油滴粒徑在20150微米之間,稱為分散油;油滴粒徑小于20微米,稱為乳化油。不論是外表活性劑穩(wěn)定的油滴,還是無(wú)外表活性劑穩(wěn)定的油滴,極小的乳化油以油包水或水包油的形式,懸浮于水中,非常穩(wěn)定。

    中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所副研究員樊俊兵說,科研人員已研發(fā)了很多種方法用于油水分離,保守的方法包括物理法、化學(xué)法、物理化學(xué)法、電化學(xué)法和生物法等工業(yè)純水設(shè)備

    這些方法通常是根據(jù)油水分離處置的實(shí)際情況,單獨(dú)一種或幾種組合使用,能夠滿足局部工業(yè)含油廢水的處置。樊俊兵說,隨著國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)的逐漸重視、全民環(huán)境意識(shí)逐步增強(qiáng),對(duì)油水分離能力的要求也在日益提高。激進(jìn)方法由于存在分離效率低、占地面積大、分離利息高、容易發(fā)生二次污染、高能耗等問題,很難滿足油水分離的實(shí)際要求寧波純水設(shè)備

    超小乳化油滴難以水油分離

    油水分離從本質(zhì)上說是界面科學(xué)的問題。王樹濤研究員說,近年來(lái),科研人員從油水分離的科學(xué)實(shí)質(zhì)問題動(dòng)身,從材料的浸潤(rùn)性上入手,利用資料外表對(duì)油和水具有不同的浸潤(rùn)行為,如同時(shí)具有超疏水和超親油性質(zhì),或同時(shí)具有超親水和超疏油性質(zhì),發(fā)展了一系列超浸潤(rùn)性油水分離資料,如超浸潤(rùn)膜、超浸潤(rùn)海綿等。

    這些超浸潤(rùn)材料在分離浮油甚至是外表活性劑穩(wěn)定的油水混合物方面,達(dá)到以往方法和資料所難以實(shí)現(xiàn)的高效性和高選擇性。然而,王樹濤強(qiáng)調(diào),由于油水混合物的復(fù)雜性,水中無(wú)外表活性劑穩(wěn)定的微小油滴的分離往往被忽略,由于這些油滴在水中的粒徑小于20微米,水油結(jié)合往往非常穩(wěn)定,激進(jìn)方法很難高效、快速地將油滴去除。

    因此,研究和發(fā)展新型的從水中分離微小油滴的方法和資料顯得尤為迫切。王樹濤說,這也是新型油水分離資料磁性兩面神微球問世的緣由之一寧波純水設(shè)備

    獨(dú)特結(jié)構(gòu)高效抓取小油滴

    磁性兩面神微球只需兩分鐘左右就可分離出水中的微小油滴,分離效率高達(dá)99%而且適用于不同比例、不同種類的油水混合物。為何能獲得如此高效的清除效果?

    王樹濤具體解釋道:這依賴于其獨(dú)特的抓手結(jié)構(gòu)。之所以稱之為磁性兩面神微球因?yàn)槲⑶蚓哂型姑嬗H水/凹面親油的兩面性質(zhì),其親油的抓手能和水中的微小油滴在結(jié)構(gòu)上形成很好的匹配。當(dāng)把它加入到油水乳液中時(shí),其親油抓手能有效捕捉水中的微小油滴,結(jié)構(gòu)上發(fā)生互補(bǔ)匹配,形成雪人狀結(jié)構(gòu)。還能在劇烈的晃動(dòng)過程中,大幅降低油水界面張力,促使那些被捕捉到微小油滴合并形成大油滴,從而使得油水乳液快速分層。

    最后,磁性兩面神微球油水界面發(fā)生自組裝,即緊密地排列在大油滴的外表。外加磁場(chǎng)作用下,穩(wěn)定結(jié)合在一起的大油滴會(huì)朝著磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng),最終實(shí)現(xiàn)油水分離。王樹濤說。

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