快科技11月8日消息，在工業(yè)生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的含油廢水。其中，乳化劑穩(wěn)定的油水乳液處理起來非常困難。這些乳液的排放不僅污染環(huán)境，還浪費資源。

因此，如何高效地從穩(wěn)定乳液中同步回收油和水，成為分離科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域近百年來亟待攻克的一大難題。

浙江大學(xué)發(fā)文稱，該校教授徐志康及其團(tuán)隊在這一問題上取得了突破性進(jìn)展。

他們提出了一種基于親水膜/疏水膜組成的限域空間狹縫的新概念與原型器件，成功實現(xiàn)了97%的油回收和75%的水回收。這項研究成果發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。

據(jù)了解，油水乳液是一種相對穩(wěn)定的混合物，主要分為水包油和油包水兩種類型。傳統(tǒng)的分離技術(shù)包括化學(xué)絮凝、電聚結(jié)和離心分離等，但這些方法通常只能部分分離乳液中的油相或水相，剩余廢液仍需進(jìn)一步處理。

徐志康教授團(tuán)隊通過多年的研究，開發(fā)了一種表面性質(zhì)迥異的“兩面神”非對稱多孔膜，能夠?qū)崿F(xiàn)水包油乳液中分散油滴的捕獲與分離。然而，這種膜只能實現(xiàn)單一組分的分離。于是，團(tuán)隊成員提出用一張親水膜和一張疏水膜共同組成雙向水油分離系統(tǒng)，以實現(xiàn)水、油同步分離。

實驗表明，當(dāng)狹縫寬度較大時，親水膜和疏水膜之間互不干涉，分離效率低。但當(dāng)狹縫寬度縮小至4mm時，水、油回收效率顯著提升，疏水側(cè)的油回收率從5%提高到97%，親水側(cè)的水回收率也從19%提高至75%。

此外，團(tuán)隊還發(fā)現(xiàn)親水膜移除水相導(dǎo)致乳液濃度增加，促進(jìn)了乳滴的碰撞、聚并和破乳，提升了油相的滲透通量。

與此同時，油相的持續(xù)移除又有助于降低膜表面的乳液濃度，減輕了濃差極化現(xiàn)象對親水膜滲透通量的抑制作用。這一過程中形成了一種積極的“正向反饋機(jī)制”，使得同步分離效率大幅提高。

總之，這項研究為環(huán)境保護(hù)和資源回收提供了新的解決方案，具有廣泛的應(yīng)用前景。團(tuán)隊成員將繼續(xù)深入研究，推動技術(shù)進(jìn)步和落地轉(zhuǎn)化。