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超浸润Co3O4纳米针网膜用于中性、强碱性和高浓度盐油水乳液的高效分离
生活污水和工业废水的大量排放、石油泄漏事故的频繁发生，使地球水资源被严重污染，尤其是乳化的油/水混合物，因其易形成、稳定性高、构成结构复杂，处理难度更大。膜技术具有分离效率高、无化学添加剂、低能耗和操作相对简单等优势，是最有效的油水分离方法。目前，已有课题组报道了一些聚合物或无机多孔膜材料并实现了中性油水乳液的分离，但仍存在着通量过低、抗污染能力差、易堵塞以及不耐强碱或高浓度盐等问题，在实际应用中受到了限制。
近日，北京航空航天大学王女课题组报道了一种具有多尺度结构的超浸润Co3O4纳米针网膜并将其用于中性、强碱性和高浓度盐油水乳液的高效分离。他们通过水热合成和后续煅烧的方法制备了具有超亲水和水下超疏油低粘附性质的Co3O4纳米针网膜。这种所谓亲水膜，在水中超疏油，并且对油表现出极低的黏附力，有效防止了油滴的黏附。当含油废水接触膜表面时，水可以源源不断往下渗透，而表面始终保持超疏油性，油截留在表面从而达到油水分离的效果，且由于膜的潜在憎油性，油始终无法污染膜表面，适用于水多油少的场合（如水包油乳液），是一种真正的抗污染、低能耗、长寿命、高效率的分离膜，是未来处理含油污水主要发展方向。另外四氧化三钴本身具有的耐碱和耐盐的性质，不仅有效地分离了常见的中性水包油乳液，而且实现了强碱性乳液和高浓度盐乳液的高效分离。这样的化学稳定性、高效(99%以上)和高通量(2000 L m-2 h-1)分离网为腐蚀性乳液的分离做出了贡献，将在实际污水处理中有广泛的应用。
该研究成果被选为内封底文章在Journal of Materials Chemistry A杂志上报道，第一作者是硕士生陈月娥。
该研究工作得到了国家自然科学基金委、新世纪优秀人才计划和国家留学基金委员会的大力支持。
http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2016/TA/C6TA02579J
原文：A Co3O4 nano-needle mesh for highly efficient, high-flux emulsion separation
J. Mater. Chem. A, 2016, 4, 12014-12019, DOI: 10.1039/C6TA02579J