寧波材料所在生物可降解油水分離材料研究中取得新突破
中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所(簡稱“寧波材料所”)在環(huán)境友好型功能材料領(lǐng)域取得重要進展,其研究團隊成功開發(fā)出一種高效、可完全生物降解的油水分離材料,為解決日益嚴重的含油廢水污染問題提供了創(chuàng)新性解決方案。這一成果不僅展現(xiàn)了合成材料制造的尖端技術(shù),也體現(xiàn)了綠色化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展的深度融合。
傳統(tǒng)用于油水分離的材料,如聚丙烯、聚氨酯等合成聚合物,雖分離效率較高,但本身不可降解,在使用廢棄后易形成“白色污染”,造成二次環(huán)境壓力。針對這一瓶頸,寧波材料所的研究團隊另辟蹊徑,從材料源頭設(shè)計入手,致力于開發(fā)兼具優(yōu)異分離性能與環(huán)境相容性的新材料。
團隊的核心創(chuàng)新在于巧妙地設(shè)計并合成了一種新型的生物基可降解高分子材料。該材料以來源于可再生資源的單體為主要構(gòu)建單元,通過精準的分子結(jié)構(gòu)設(shè)計和可控的聚合工藝合成。其分子鏈上引入了特殊的親水與疏水基團,并在微觀結(jié)構(gòu)上構(gòu)筑了多尺度的孔隙與粗糙表面,從而賦予了材料超疏水、超親油的特性。這意味著材料能夠選擇性地讓油類物質(zhì)快速通過并吸附,同時強力阻隔水分子,實現(xiàn)高效油水分離。實驗室測試表明,該材料對多種油類(包括輕質(zhì)油和重油)的分離效率均超過99%,且通量高,循環(huán)使用性能穩(wěn)定。
更為關(guān)鍵的是,該材料在使用壽命結(jié)束后,可在特定的自然環(huán)境條件(如堆肥、土壤掩埋)或工業(yè)堆肥條件下,被微生物徹底分解為二氧化碳、水和生物質(zhì),不會在環(huán)境中持久殘留。研究團隊通過系統(tǒng)的降解實驗證實,新材料在模擬自然環(huán)境中能在數(shù)月內(nèi)完全降解,其降解產(chǎn)物對環(huán)境無害。這一特性徹底解決了傳統(tǒng)分離材料“用后即棄”的環(huán)境負擔,實現(xiàn)了從“搖籃到墳?zāi)埂钡娜芷诰G色化。
此項研究的成功,得益于寧波材料所在合成材料制造方面深厚的技術(shù)積累,特別是在高分子合成化學(xué)、材料結(jié)構(gòu)設(shè)計與性能調(diào)控等領(lǐng)域的交叉創(chuàng)新。研究不僅停留在實驗室階段,團隊還積極探索了該材料的規(guī)模化制備工藝,為其未來的實際應(yīng)用奠定了堅實的產(chǎn)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)。
該生物可降解油水分離材料在眾多領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景,包括但不限于:海上溢油應(yīng)急處理、工業(yè)含油廢水凈化、餐飲業(yè)油水分離以及家庭廚余廢水處理等。它的推廣應(yīng)用將有助于從源頭減少塑料污染,推動環(huán)保產(chǎn)業(yè)升級,對于建設(shè)“無廢城市”和實現(xiàn)“雙碳”目標具有積極的促進作用。
寧波材料所的這項突破性研究,標志著我國在環(huán)境功能材料的綠色化與智能化研發(fā)方面邁出了堅實的一步,為全球范圍內(nèi)應(yīng)對水污染和塑料污染挑戰(zhàn)貢獻了重要的“中國方案”和科技力量。研究團隊將繼續(xù)優(yōu)化材料性能,降低成本,并推動其產(chǎn)業(yè)化進程,讓科技成果更好地服務(wù)于生態(tài)文明建設(shè)。
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更新時間:2026-06-18 16:03:26