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南京工业大学李卫星团队:向“猪笼草”取经:科学家打造高效防污“智能膜”,轻松破解油水分离难题
李卫星团队 / 时间:2026-03-04 09:19:37
      近日,南京工业大学李卫星课题组在Water Research上发表了题为“Nepenthes bioinspired superhydrophilic nanofiber membrane with micro/nano structure via microfluidic electrospinning”的研究论文,受猪笼草内壁微纳粗糙结构的启发,通过结合微流控静电纺丝技术与传统浸泡法,成功制备了一种具有微/纳复合结构和稳定亲水层的超亲水纳米纤维膜。该膜通过微流控静电纺丝构建“骨架”,直接引入亲水纳米SiO2构建微纳粗糙结构,并利用茶多酚(TP)形成稳定的化学水合层,实现了物理结构与化学亲水性的协同抗污。改性膜在分离大豆油水乳液时展现出25,462 L·m-2·h-1·bar-1的高渗透率和99.9%的油排斥率,300分钟后通量回收率达95.06%。这项技术的潜力巨大,未来有望在含油废水处理、乳液分离、生物医学工程、能源等多个领域发挥重要作用。

随着工业化发展,含油废水排放激增,严重威胁生态平衡。传统的油水分离技术已难以满足需求,而膜分离技术因其高效、节能和环境友好的特点,在处理油水乳液方面展现出巨大潜力。然而,膜污染问题,即油滴在膜表面的吸附、聚集和迁移,导致水通量急剧下降,严重制约了膜技术的长期稳定运行。为了解决膜污染问题,研究者聚焦于开发超亲水和水下超疏油的膜材料。主要策略包括表面亲水改性和掺入纳米粒子。传统的表面亲水化改性虽能缓解污染,但常面临功能涂层附着力弱、易脱落的问题。因此,开发一种兼具高效抗污能力和稳定性的膜材料成为研究热点。