石油泄漏和工业污染对生态环境的破坏性是巨大的，出于安全性的考量，人们越来越关注如何改善含油废水的过滤问题，如污水处理过程是否安全等。膜分离技术为废水处理提供了一个高效且颇有前景的选项，特别是其低能耗的优势。然而，寻找既能实现高水平分离，同时又具备低成本、坚固和环保优势的复合膜仍是一项需要面对的挑战。

中国科学院山西煤炭化学研究所的研究人员使用两种不同的纤维素材料开发了一种全新的改良方法。这项工艺使他们发现了一种“全纤维素”（具有两种或多种不同晶型的纤维素）的油水分离膜材料。

正如他们在期刊《Green Energy & Environment》上发表的研究结果中概述的那样，这项研发的亮点是此类膜材料的环保优势。

据论文通讯作者邓天昇教授介绍：“近年来广泛使用的油水分离膜材料包括偏二氟乙烯（PVDF）、聚丙烯（PP）、聚丙烯腈（PAN）、尼龙以及它们复合材料，都是不可生物降解的，这些材料势必会给环境带来更大的威胁。”

为解决这个问题，邓教授及其团队选择了从植物中提取且具有可降解性能的纤维素原料，然后将其与价格低廉且多孔的商业纤维素滤纸粘合。研究人员发现，改性纤维素滤纸表面出现了大量可以提高膜对油滴阻隔性的纳米孔，当它们的分离膜与水接触时，可以形成有效分离油水混合物和水包油乳液的纤维素水凝胶。

图：可降解纤维素油水分离膜的闭环工艺

来源：煤炭化学研究所（CAS）

邓教授补充道：“纤维素链通过氢键紧密结合，几乎没有缺点，材料的机械性能也相应得到很大的提高。膜的高干湿机械性能扩展了它的应用方式，并有助于它在水中使用的稳定性。我们相信这是在污染治理方面向前迈出的重要一步。”