近日，由我校賈傳坤教授團(tuán)隊和重慶大學(xué)孫立東教授、中科院金屬研究所韓拯研究員共同主導(dǎo)，聯(lián)合新加坡科技局化學(xué)與工程研究院等國際團(tuán)隊，在油水分離研究技術(shù)方面取得了突破性進(jìn)展。團(tuán)隊開發(fā)出一種滲透陽極氧化法，實現(xiàn)了在多孔鈦三維微通道內(nèi)（孔徑10-100微米，厚度1-5毫米）超親水涂層全覆蓋，使水滴在多孔鈦的滲透速率提高5個數(shù)量級，并且油水乳液經(jīng)微通道過濾獲得了高純水相，其總有機碳含量低至25ppm以下，油水分離效率達(dá)到99.9%以上。該項研究成果于2018年8月31日在Cell出版社旗下子刊iScience期刊上公開發(fā)表。
油水分離是一種將油水混合物分離以實現(xiàn)廢油回收利用、污水凈化排放的綠色技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于餐飲廢水處理、生活污水處理、石油化工工業(yè)等領(lǐng)域。傳統(tǒng)分離方法局限于油滴尺寸較大的情況，當(dāng)油滴尺寸小至幾十微米以下，幾乎失去分離效果。常用的有機超濾膜、金屬細(xì)絲編織的網(wǎng)狀材料又存在化學(xué)穩(wěn)定性差（存在反應(yīng)、溶脹問題）、機械穩(wěn)定性差（承壓能力低、易破損），限制其應(yīng)用。
鑒于上述難題，研究團(tuán)隊采用多孔金屬材料（多孔鈦內(nèi)部具有微米級三維通道網(wǎng)絡(luò)，既滿足孔隙率要求，又具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、耐酸堿腐蝕性、抗氧化性，且比強度高），開發(fā)了滲透陽極氧化法，在多孔鈦三維微通道內(nèi)制備和調(diào)控超親水納米管涂層，最終實現(xiàn)油水乳液的高效分離。該研究結(jié)果突破傳統(tǒng)油水分離技術(shù)瓶頸，具有廣泛的應(yīng)用前景?；谠擁椉夹g(shù)的國際先進(jìn)性，湖南國昶能源科技有限公司已先期資助團(tuán)隊進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)，目前小試原型機已研制成功，可實現(xiàn)針對餐飲和食品加工等行業(yè)含油污水的高效分離。
該研究工作得到了國家自然科學(xué)基金（51871037, 51501024, 11504385,51627801）、重慶市基礎(chǔ)與前沿研究計劃（cstc2015jcyjA90004）、中央高校基本科研業(yè)務(wù)費（2018CDQYCL0027）、機械傳動國家重點實驗室、先進(jìn)能源材料化學(xué)教育部重點實驗室和湖南省團(tuán)隊百人計劃的資助。重慶大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院博士生金鑒為論文第一作者，我校賈傳坤教授為本文第一通訊作者、中科院金屬研究所韓拯研究員、重慶大學(xué)孫立東教授為共同通訊作者。
超親水微通道及油水分離示意圖
Cell期刊是與science，nature并列的世界三大主刊之一，主要關(guān)注生命科學(xué)。cell目前有三大子刊，分別是chem，joule和iScience，iScience主要關(guān)注生命、環(huán)境等領(lǐng)域最前沿的研究工作。
全文鏈接：
https://www.cell.com/iscience/fulltext/S2589-0042(18)30116-0#secsectitle0090
（文 圖\何小勇 審\張國強）
