广州大教郭兴蓬传授团队：基于加成反响修筑超疏水木量纤维质料用于油水分散

频发的溢油变乱和产业含油废水排放造成了严峻的生态污染和经济丧失。超疏水超亲油质料以其优秀的斥水性和埋头吸油性成为当前油水分散技能范畴研究的热门之一。但是现在报道的大部门油水分散质料是基于煤油基产物，本钱奋发、难以降解。木质纤维因储量富厚、泉源遍及、便宜易得、可连续，成为制造油水分散器件的抱负质料。

克日，广州大学郭兴蓬传授团队和华南理工大学王斌副研究员团队互助以木质纤维为质料，通过甲醛和三聚氰胺缩合在木质纤维外貌乐成结构微纳球形布局，再与异硫氰酸酯化合物产生加成反响举行疏水修饰，由此修筑出具有超疏水超亲油的木质纤维油水分散质料。所利用到的密胺树脂和木质纤维均是泉源富厚且可降解的质料，同时，含有密胺树脂的木质纤维堆肥可以或许为植物生长提供所需的养料，而且没有任何迫害作用（J. Hazard. Mater.,2012, 243, 28；Environ. Pollut.,2012, 162, 129. ）。

图1 甲醛、三聚氰胺和异硫氰酸酯在木质纤维外貌超疏水改性的化学反响路径

微观形貌测试评释，原始的木质纤维外貌相对平滑，能观看到纤维外貌的褶皱，而利用密胺树脂超疏水涂层改性的木质纤维外貌包罗大量的微纳球形布局，元素漫衍测试评释超疏水木质纤维外貌含有少量氟元素，这阐明异硫氰酸酯化合物乐成与外貌的氨基产生加成产生。

图2 质料外貌微观形貌表征

颠末异硫氰酸酯疏水改性后，木质纤维体现出较低的水点粘附力和超亲油性。改性木质纤维浸泡在二氧化锰、泥水、亚甲基蓝和高锰酸钾水溶液中取出外貌未被沾染，展示出精良的抗污性能。

图3 超疏水木质纤维抗污性能测试

同时，超疏水改性的木质纤维展示出超亲油特性，可以或许汲取上层油相、基层油相和浮油，对煤油醚、机油、二氯甲烷等具有较强的吸附本领，汲取容量>1000%，过滤分散服从>96%。颠末50次的轮回分散后依旧维持超疏水特性，可以或许餍足多种场景的含油废水和溢油处置惩罚应用，顺应性遍及。

图4 各种油污的高效吸赞同过滤分散

总结

郭兴蓬传授团队基于木质纤维外貌改性制备了性能优秀的超疏水/超亲油油水分散质料，该质料制备要领简洁、本钱低廉，可以或许餍足油水混淆物的高效汲取分散和过滤分散应用需求，实用于多种含油废水处置惩罚场景。同时，该质料所利用的化学品可以或许被降解，用作堆肥制作为植物生长提扶养分，在处置惩罚溢油污染中有着庞大的应用潜力。相干事情已经颁发于Separation and Purification Technology, 2021, 279, 119737。广州大学师资博士后康磊博士是论文第一作者，广州大学廖伯凯副传授和华南理工大学王斌副研究员为论文配合通讯作者。

论文标题：

Melamine resin-coated lignocellulose fibers with robust superhydrophobicity for highly effective oil/water separation

Kang Lei, Shi Lanjie, Zeng Qiao, Liao Bokai*, Wang Bin*, Guo Xingpeng

论文毗连：

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1383586621014441

泉源：高分子科学前沿

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