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研究人员开发了新型可完全生物降解的纤维素膜

发布时间:2022-09-21 15:35 作者:北纳生物编辑-陈丹

石油泄漏和工业污染对生态环境构成巨大威胁。对安全性的担忧使人们越来越关注改善含油废水的过滤;例如,在污水处理过程中。膜分离技术为处理该废水提供了一种有前景的高效选择,特别是其低能耗。然而,寻找能够实现高水平分离的低成本、坚固和环保的复合膜仍然是一个挑战。

近日,山西煤炭化学研究所(中国科学院 - CAS 的一部分)的一组研究人员使用两种不同的纤维素材料开发了一种新的改进方法。他们的工艺使他们能够获得用于油水分离的“全纤维素”膜材料(具有两种或多种不同晶型的纤维素),并在线发表了相关研究成果。 

据论文通讯作者邓天盛教授介绍:“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)、尼龙或它们的复合材料。然而,这些聚合物是不可生物降解的,会给环境带来更大的压力。”

为解决这一问题,邓教授及其团队选择了植物来源的可降解纤维素作为原料,然后将其与价格低廉且多孔的商品纤维素滤纸粘合。他们发现,改性纤维素滤纸中出现了大量纳米孔,提高了膜对油滴的阻隔性。当它们的分离膜与水接触时,形成纤维素水凝胶,有效分离油水混合物和水包油乳液。

邓教授补充道:“纤维素链通过氢键紧密结合,几乎没有缺陷,材料的力学性能大大提高。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时保持稳定。我们相信这是在污染治理方面向前迈出的重要一步。”


图片:可降解纤维素油水分离膜的闭环过程 

相关链接:纤维素偏二氟乙烯聚丙烯聚丙烯腈,氢键,北纳生物

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