研究背景

原油泄漏和工业生产过程中产生的含油废水所带来的环境污染正威胁着全球生态系统，尽管国内外已提出了多种策略方法并设计了相应的分离材料来应对水污染问题，但在回收溢油或处理含油废水时，通常需要面对较复杂的废水状态或苛刻的操作条件。例如，泄漏的原油在常温下难以回收；在溢油回收作业过程中，油品具有可燃性，存在着巨大的火灾隐患；成功处理溢油或含油废水后，油及材料无法在低能耗下回收，且潜在的有害细菌微生物可能会在水中繁殖，甚至通过水媒介传播，危害人类健康，上述问题的存在严重阻碍了许多传统分离材料的应用，因此迫切需要高效节能、可循环利用的油水分离材料来解决水污染问题。

研究成果

为攻克这一难题，团队提出了一种“一石多鸟”的吸油泡沫设计策略，设计了一种pH和热响应/光热杀菌的阻燃吸油泡沫，该泡沫具有光热触发的热响应以切换润湿性，赋予其按需油水分离能力，尤其可提升高黏度原油的吸附能力；并可通过pH响应再次切换润湿性为亲水/疏油性，从而改善常规原油和原油在没有外部能量输入的情况下的自解吸性能，实现油的回收和吸附材料的循环利用，泡沫的光热效应和低油黏附性能有效灭杀含油废水中的细菌并解决微生物污染的问题；此外，泡沫还具有在火灾中紧急处理溢油和优异的火灾预警性能。

该研究成果以题为“Several birds with one stone” strategy of pH/thermoresponsive flame-retardant/photothermal bactericidal oil-absorbing material for recovering complex spilled oil 发表在中国科技期刊卓越行动计划重点期刊《Journal of Materials Science & Technology》。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.jmst.2022.05.002