新材料：生分解可能な超親水性ナノファイバー油水分離膜の研究成果

ハルビン工業(yè)大學(xué)によると、同校威海キャンパス海洋科學(xué)?技術(shù)學(xué)院中歐膜技術(shù)研究院馬軍院士チームは、靜電紡糸技術(shù)を通じて生分解可能な超親水ナノ繊維油水分離膜を獲得し、伝統(tǒng)的なポリマー分離膜の廃棄後の二次汚染のボトルネックを突破し、成果は先日『科學(xué)進展』誌に発表された。

工業(yè)用含油廃液の排出は生態(tài)系と人類の健康に重大な脅威となり、世界の水?食料?エネルギーチェーンを深刻に破壊する。現(xiàn)在、油水分離を?qū)g現(xiàn)するのは主に超親水性有機高分子材料に依存し、材料表面に水化層を形成し、油の通過を防止する。しかし、既存の油水分離膜の中で、超親水膜材料の多くは化石資源に由來し、膜廃棄物は常に埋め立てや焼卻処理を通じて処理され、管理が適切でないとマイクロプラスチックなどの二次汚染が発生し、生態(tài)環(huán)境の持続可能な発展に不利である。

本研究では、チームは生分解可能な超親水性膜の靜電紡糸の策略を利用して、環(huán)境にやさしい超親水性ポリ乳酸ナノ繊維膜を製造した。「この策略はポリ乳酸とポリオキシエチレンヒドロゲルを架橋構(gòu)造に形成させ、靜電紡糸パラメータを制御し、非対稱構(gòu)造を設(shè)計することによって、高浸透フラックス、高分離効率、生分解可能な超親水ポリ乳酸ナノ繊維膜を得て、この膜の分離効率は99.6%を超えた」論文の第一著者、ハルビン工業(yè)大學(xué)威海キャンパス海洋科學(xué)?技術(shù)學(xué)院の程喜全特任教授は記者に、この膜は使用條件の下で性能が安定し、プロテアーゼK処理の下で1週間以內(nèi)に生分解を?qū)g現(xiàn)でき、ポリマー油水分離膜の製造に緑色低炭素発展の新しい道を提供したと述べた。

紹介によると、この種の膜の製造戦略は次世代高性能ポリマーマトリックス膜に汎用親水性改質(zhì)方法を提供し、同時に含油廃水の高効率高速分離精製に展望技術(shù)の支持を提供した。