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具有可逆润湿性Bi2O3涂层在抗菌和油水分离中的应用

2021-09-18胡晓婧唐其金夏雨飘

材料工程 2021年9期

余 芳,胡晓婧,唐其金,夏雨飘,吕 中,杨 浩

(武汉工程大学 环境生态与生物工程学院,武汉 430205)

人类的日常生活和工业生产产生了大量的含油废水,这些含油废水的直接排放会对生态环境造成严重的污染和破坏[1],因而需要对大量的含油废水进行分离处理。传统的含油废水处理方法包括气浮法、絮凝沉淀法、电化学法、吸附法、氧化法、生物法、膜分离法等[2-3],然而这些技术仍然面临着诸如制备难度高、污染环境、分离效率低和成本高等巨大挑战[4-5]。近年来,具有特殊润湿性的纳米材料因其在油水分离、石油化工等领域的潜在应用而受到越来越多的关注[6-7]。特殊润湿性材料可通过调控材料表面的微观结构和表面化学组成来实现[8],因界面对油水两相具有高度选择性的穿透性而具有油水分离性能。应用特殊润湿性材料进行油水分离与传统分离技术相比具有分离效率高、能耗低、不容易造成二次污染等优点[9]。近年来研究者制备出了一系列特殊润湿性材料,如能让水通过油无法通过的超亲水-水下超疏油材料[10]、超亲水-超疏油材料[11],能让油顺利通过水无法通过的超疏水-超亲油材料[12],可实现按需油水混合物分离的应激可转换润湿性材料[13-14]等,为高效的油水分离提供了新的途径。

Bi2O3是一种毒性低、具有可见光响应的光催化剂[15]。在前期的工作中,作者发现经疏水改性后的Bi2O3涂层在紫外-可见光光照下可以实现超疏水-超亲水表面的可逆转换[16],这种智能转换为研究可控油水分离提供了可能。……

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