觀察員
-
我國科學家制備出全分散微球材料，可從廢水中回收染料
最后更新: 2023-09-22 08:00:38有機染料是常用的色彩添加劑，廣泛應用于工業、科研和日常生活。染料讓我們的服飾、食品、日用品絢麗多彩；染料在顯微鏡下發光實現成像，幫助我們揭示微觀世界的奧秘。有數據表明，全球有機染料的產量達到70萬噸/年，但其中近10-15%被排放到工業和家庭廢水中，已成為水污染的重要源頭，對生態環境和公眾健康構成威脅。
現有染料廢水的處理方法如混凝-絮凝法、生物降解法，可去除廢水中大部分有機染料，而這些方法面臨染料去除不徹底、適用染料種類有限、產生的淤泥容易造成二次污染等問題。近年來，隨著納米技術、材料科技的迅猛發展，涌現出一些新興的材料與染料廢水處理技術如催化氧化、納濾和多孔顆粒吸附。催化劑、膜和吸附材料在完成染料廢水處理后可重復使用，而染料的回收較少被重視。究其原因在于，在有機染料脫附過程中，通常在水溶液中加入含有無機酸、堿或鹽的洗脫液，使有機染料的回收過程更加復雜。
據中國科學院理化技術研究所網站21日消息，近日，該所仿生材料與界面科學重點實驗室提出了全新的表面異質納米結構化顆粒全分散策略，制備了全分散的親水-疏水異質微球。這些微球在一系列溶劑（水、乙醇、辛烷等）中展示出全分散的優異性能，并實現了從廢水中回收有機染料。
全分散的親水-疏水異質微球 圖：中國科學院理化技術研究所網站
近年來，理化所研究員王樹濤團隊提出了乳液界面聚合合成異質結構微球的新方法，并在其高效分離應用上取得了一系列創新性成果：發展了多種乳液界面聚合合成方法，制備了一系列具有不同尺寸、化學組成、孔隙、表面納米結構的異質微球，實現了復雜生物流體中痕量糖肽的分離、相近尺寸蛋白的分離、病毒核酸分離、癌癥病人外周血中痕量循環腫瘤細胞的分離、水中痕量微油滴的分離等，構筑了色譜柱、微分離柱、微流控、紙色譜等分離器件。此外，該團隊基于上述成果撰寫了綜述文章。
親水-疏水異質微球表面具有交替的親水、疏水成分。這種結構既利于高極性溶劑（水）的鋪展，又利于中等極性溶劑（乙醇等有機溶劑）、低極性溶劑（辛烷等油性有機溶劑）的鋪展。此外，在親水區，易引入帶電基團，這些基團能為顆粒間提供靜電排斥作用，從而在不同溶劑中實現良好的分散。利用這種獨特的全分散性，該團隊發展了一種從含有機染料的廢水中分離回收染料的策略。染料在水中被吸附到微球上，通過過濾得到凈化的水與吸附了染料的微球，再將這些微球分散到有機溶劑中實現染料的脫附，通過過濾得到溶解了染料的有機溶劑，染料通過蒸餾被回收，同時微球被循環利用。
親水-疏水異質微球為有機染料的回收提供了一類頗具前景的材料。回收有機染料的過程中，只需加入有機溶劑，無需加入含有無機酸、堿或鹽的洗脫液。有機溶劑易通過簡單的蒸餾從染料中去除，避免了去除無機酸、堿和鹽的復雜步驟。這類材料在環境污染物處理、資源回收利用、海洋資源富集提取、生物分子檢測等復雜樣品的分離分析領域具有廣闊的應用前景。
微球從廢水中捕獲染料的熒光顯微圖像；右圖：微球在有機溶劑中釋放染料的熒光顯微圖像。圖：中國科學院理化技術研究所網站
王樹濤表示，這么多年來團隊一直嘗試利用界面化學設計來解決分離技術中“根材料”創制的難題，終于在分離微球材料上取得了突破。
相關研究成果以Heterostructure particles enable omnidispersible in water and oil towards organic dye recycle為題，發表在《自然-通訊》（Nature Communications）上。研究工作得到國家自然科學基金重點項目和國家重點研發計劃等的支持。華南理工大學的科研人員參與研究。
- 責任編輯: 范維
-
國產貓用疫苗實現零的突破
2023-09-22 07:09 醫學 -
吉林一號高分04B星發射失利
2023-09-21 20:16 航空航天 -
中國空間站第四次太空授課活動取得圓滿成功
2023-09-21 16:49 中西教育 -
“天宮課堂”第四課開課
2023-09-21 15:45 航空航天 -
國內首所空天信息大學獲批籌建！落地濟南
2023-09-21 14:18 中西教育 -
就在今天 ，百城市長聚在一起探討大模型如何落地城市
2023-09-20 18:54 -
全球最大射電望遠鏡陣列首臺中頻天線正式吊裝
2023-09-20 15:44 科技前沿 -
我國去年研發經費投入破3萬億，電子信息制造業超4千億
2023-09-20 08:43 觀網財經-科創 -
國際奧委會CITO：杭州亞運會用云計算創造歷史
2023-09-19 18:17 亞運經濟 -
去年長三角一市三省研發經費9386億元，占全國30.5%
2023-09-19 17:37 -
我國科研團隊為高密度大容量存儲器件提供新思路
2023-09-19 07:44 科技前沿 -
我國科學家提出DNA數字存儲糾錯新算法
2023-09-19 07:39 科技前沿 -
國產光刻機工廠落地雄安？中國電子院澄清
2023-09-18 19:01 -
“天宮課堂”第四課9月21日開課，課程表來了！
2023-09-18 17:31 中西教育 -
追逐“人造太陽”！大科學裝置“夸父”首次亮相
2023-09-18 16:03 能源戰略 -
開采時間縮短約70%，我國科學家發明新型稀土開采技術
2023-09-17 13:43 科技前沿 -
我國初步計劃于2026年發射“羲和二號”衛星
2023-09-16 14:28 航空航天 -
深空探測公布新規劃，探月探日再進一步
2023-09-15 17:40 航空航天 -
平均畝產1186公斤！袁隆平超級雜交水稻百畝示范田產量創新高
2023-09-14 17:16 聚焦三農 -
天舟五號撤離空間站組合體，將于9月12日受控再入大氣層
2023-09-11 17:27 航空航天
相關推薦 -
-
被當面打臉，日鐵急了 評論 9
受中國影響，澳企要在稀土加工業務上發力了 評論 43
全國最大！哈密百萬千瓦“光熱+光伏”項目并網發電 評論 68
“中國在非洲真正贏得了民心，就連斯威士蘭…” 評論 97最新聞 Hot-
“沙特曾多次警告德國提防嫌疑人”
-
特朗普最新任命！這次包括火箭隊老板、真人秀制作人
-
巴勒斯坦三個政治派別發表聯合聲明
-
“中國在非洲真正贏得了民心，就連斯威士蘭…”
-
“日企抱團是絕望之舉，中國工廠效率質量都是第一”
-
“中國有能力讓夢想照進現實，將贏得史詩般競爭”
-
被災民暴罵到當場破防，馬克龍發飆：你該慶幸你在法國！
-
美高校敦促國際學生抓緊回來：萬一把中印拉黑名單呢
-
美國政府“逃過一劫”
-
“澤連斯基要求歐盟新外長：對華批評要降調”
-
澳大利亞來了，中國就得走人？澳總理這么回應
-
美媒感慨：基建狂魔發力，我們又要被超越了
-
英國剛公布新任大使，特朗普顧問就痛罵：傻X
-
“來自中國的老大哥能確保我們…”
-
俄羅斯的報復來了
-
澤連斯基罵普京“傻子”，俄方怒斥
-
Copyright ? 2014-2024 觀察者 All rights reserved。
滬ICP備10213822號-2 互聯網新聞信息服務許可證：31220170001
網登網視備（滬）02020000041-1號 互聯網宗教信息服務許可證：滬（2024）0000009
廣播電視節目制作經營許可證：（滬）字第03952號
增值電信業務經營許可證：滬B2-20210968 違法及不良信息舉報電話：021-62376571
滬公網安備 31010502000027號
中國互聯網舉報中心
上海市互聯網違法與不良信息舉報中心
