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新型可回收的生物塑料膜来了 可清除水中的溢油
材料内参 / 时间:2021-03-10 21:19:03

贤集网3月10日讯:来自荷兰的格罗宁根大学和NHL斯坦登应用科技大学的聚合物科学家已经用生物基苹果酸开发了一种聚合物膜。它是一种超两亲性的三聚体环氧树脂膜,可用于分离水和油。该膜是完全可回收的。当孔被污垢堵塞时,可以将其解聚,清洁并随后压入新的膜中。研究成果于2021年3月7日发表在《先进材料》杂志上。

您如何清理水中的漏油?这是一个很大的挑战。油和水的超两亲性膜是一种很有前途的解决方案,但还不是一个非常实用的解决方案。这些膜通常不够坚固,无法在实验室环境之外使用,并且由于藻类和沙子积垢而导致膜孔堵塞。格罗宁根大学的Chongnan Ye和Katja Loos以及NHL Stenden的Vincent Voet和Rudy Folkersma使用了一种相对新型的聚合物来制造既坚固又易于回收的膜。

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这种新型的修磨机膜是通过对天然单体苹果酸中的聚合物进行压制和烧结而制成的。该膜可以通过球磨以及随后的压制和烧结来回收。

近年来,来自这两个研究所的研究人员共同研究了vitrimer塑料,具有热固性塑料的机械性能和耐化学性的聚合物材料。但是,由于可以解聚和再利用,因此微晶塑料也可以像热塑性塑料一样发挥作用。这意味着,vitrimer塑料具有制造用于溢油修复的良好膜的所有特性。“此外,它是由苹果酸(一种天然单体)制成的,” Loos补充道。

Voet说明说:“微晶玻璃中的聚合物以可逆的方式交联。” 它们形成了一个动态网络,可以回收利用膜。 通过原始质和环氧改性的生物基苹果酸之间的碱催化的开环聚合反应来生产玻璃质三聚体。通过球磨将聚合物研磨成粉末,并通过烧结过程将其转变成多孔膜。

水和油都会散布在最终的超两亲性膜上。在溢油中,水比油要多得多,这意味着膜被水覆盖,然后可以通过孔。膜表面的水膜使油不进入毛孔,从而使其与水分离。

膜足够牢固,可以从水中过滤出油。当沙子和藻类堵塞孔时,在去除污染物后,该膜可解聚并从结构单元中重新生成。洛斯说:“大家已经在几平方厘米的实验室规模上对此进行了测试。” 而且大家有信心,大家的方法在聚合物合成以及膜的生产和再循环方面都可以扩展。科学家们希翼工业伙伴能够进一步发展。

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应用领域

创建这种用于溢油修复的新膜,可以显示研究型大学与应用型大学之间合作的力量。不久前,大家决定通过共享学生、员工和设施,将两个研究所的聚合物组合并为一个。大家最近在荷兰成立了第一个混合动力研究小组,Loos说明说,这使查找新设计材料的应用程序变得更加容易。Voet表示,高分子化学家努力将分子结构与材料特性和应用联系起来。大家的混合研究团队具有做到这一点的经验。


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