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GEE┃新型可完全生物降解的纤维素膜在油水分离中的有效性得到证明

已有 1416 次阅读 2022-6-21 15:26 |系统分类:博客资讯


​研究人员合成了一种用于处理油水分离且可完全生物降解的纤维素膜,这项发现有望弥补现有技术在处理溢油、工业污染和污水废水上的不足。

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。

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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。”


文章标题:

Efficient oil-water separation by novel biodegradable all cellulose composite filter paper

创作团队:

Chizhou Wang,Shaodi Wu,Ning Zhang,Zhaoli Jiang,Xianglin Hou,Long Huang,Tiansheng Deng

文章路径:https://doi.org/10.1016/j.gee.2022.03.013



期刊介绍


Green Energy & Environment(GEE) 是由中国科学院主管,中国科学院过程工程研究所和科学出版社共同主办的英文学术期刊。GEE 于 2016 年 4 月创刊,张锁江院士担任主编。 

GEE自创刊以来,致力于成为绿色能源与环境领域的国际一流期刊,期刊聚焦前沿命题,突出交叉创新,充分展示学科领域的新概念、新方法、新范式。刊内主要收录国内外绿色能源、环境、材料、化工等领域的最新研究动态、学科发展趋势、以及多学科交叉的原创性研究论文、综述、专题文章、研究快报、简讯、亮点评述、访谈等。

刊内设有专栏(包括且不限于)

  • 生物燃料和生物质能

  • 可持续过程催化

  • 石化资源的清洁过程和利用

  • 气候变化和污染控制

  • CO2捕集、存储和利用

  • 储能与网络

  • 能源技术的环境影响

  • 能源和环境的基础和实际应用

  • 用于能量转换的绿色溶剂

  • 氢能和燃料电池

  • 能源和环境材料

  • 太阳能和光伏


期刊入选

  • “中国科技期刊卓越行动计划梯队项目”

  • “中国最具国际影响力学术期刊”

  • KeAi “Best Author Service Award”和“Great Achievement Award”

  • 2020年IF: 8.207,在 JCR及中科院分区“工程技术”大类中均位于 Q1区前10%的TOP期刊

  • 2021年CiteScore 11.2 位列学科Q1区

目前,期刊已被SCIE,EI,Scopus,DOAJ,CSCD等重要数据库收录。


主编介绍


张锁江 院士

  • 中国科学院院士

  • 中国科学院过程工程研究所所长

  • 中国化工学会副理事长

  • 中国化工学会离子液体专业委员会主任

研究领域:

主要从事绿色能源、材料及化工过程研究,尤其是在离子液体基础及应用研究方面做出了系统性创新成果,实现了多项绿色技术的示范及工业应用。


成就及奖项:

  • 国家自然科学二等奖

  • 何梁何利科学与技术进步奖

  • 中科院科技促进发展奖

  • 侯德榜化工科技成就奖等





https://blog.sciencenet.cn/blog-3496796-1343920.html

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