Hidrofilni i hidrofobni heterostrukturni materijali

Oct 01, 2023

Ostavite poruku

Podrazumijeva se da su organske boje često korišteni dodaci bojama i naširoko se koriste u industriji, znanstvenim istraživanjima i raznim aspektima svakodnevnog života. Boje čine našu odjeću, hranu i dnevne potrepštine šarenim; Boje emitiraju svjetlost pod mikroskopom kako bi dobile sliku, pomažući nam otkriti misterije mikroskopskog svijeta. Podaci pokazuju da je globalna proizvodnja organskih boja dosegla 700 000 tona godišnje, od čega se gotovo 10-15% ispušta u industrijske i kućne otpadne vode, postajući važan izvor onečišćenja vode i prijetnja ekološkom okolišu i javnosti zdravlje.

Postojeće metode obrade otpadne vode od boja, kao što su koagulacija, flokulacija i biorazgradnja, mogu ukloniti većinu organskih boja u otpadnoj vodi. Međutim, te se metode još uvijek suočavaju s problemima kao što su nepotpuno uklanjanje boje, ograničene vrste prikladnih boja i mogućnost sekundarnog onečišćenja uzrokovanog generiranim muljem. Posljednjih godina, s brzim razvojem nanotehnologije i tehnologije materijala, pojavili su se neki novi materijali i tehnologije za obradu otpadnih voda, uključujući katalitičku oksidaciju, nanofiltraciju i adsorpciju poroznih čestica. Katalizatori, membrane i adsorpcijski materijali mogu se ponovno upotrijebiti nakon dovršetka obrade otpadnih voda za bojenje, ali se regeneracija bojila rijetko vrednuje. Razlog tome je što se u procesu desorpcije organske boje vodenoj otopini obično dodaju eluenti koji sadrže anorganske kiseline, baze ili soli, što proces oporabe organskih boja čini složenijim.

Posljednjih godina, Wang Shutaoov istraživački tim predložio je novu metodu međupovršinske polimerizacije losiona za sintetiziranje heterostrukturnih mikrosfera, te postigao niz inovativnih postignuća u njihovom učinkovitom odvajanju i primjeni. Razvijene su različite metode sinteze međufazne polimerizacije losiona i pripremljen je niz heterogenih mikrosfera različitih veličina, kemijskih sastava, pora i površinskih nanostruktura. Ostvareno je odvajanje tragova glikopeptida u složenim biološkim tekućinama, proteina sličnih veličina, virusnih nukleinskih kiselina, tragova cirkulirajućih tumorskih stanica u perifernoj krvi pacijenata oboljelih od raka i tragova kapljica ulja u vodi. Kromatografske kolone, diferencijalne kolone, uređaji za mikrofluidnu separaciju kao što je papirna kromatografija. Na temelju ovih rezultata istraživanja pozvan sam da napišem pregledni članak.

Potpuno dispergirane hidrofilne hidrofobne heterogene mikrosfere

Površina hidrofilnih hidrofobnih heterogenih mikrosfera ima izmjenične hidrofilne i hidrofobne komponente, što je pogodno za širenje visoko polarnih otapala (voda), srednje polarnih otapala (organska otapala poput etanola) i nisko polarnih otapala (uljna organska otapala poput oktana ). Osim toga, u hidrofilnom području lako je uvesti nabijene skupine, koje mogu osigurati elektrostatsko odbijanje između čestica i postići dobru disperziju u različitim otapalima. Korištenjem ove jedinstvene ukupne disperzije, tim je razvio strategiju za odvajanje i obnavljanje boja iz otpadnih voda koje sadrže organske boje. Boje se adsorbiraju na mikrosfere u vodi, pročišćena voda se dobiva filtracijom, a mikrosfere s adsorbiranim bojama dispergiraju se u organska otapala kako bi se postigla desorpcija boje. Organska otapala s otopljenim bojama dobivaju se filtracijom, a boje se dobivaju destilacijom, dok se mikrosfere recikliraju.

Hidrofilne hidrofobne heterogene mikrosfere pružaju obećavajući materijal za obnavljanje organskih boja. U procesu recikliranja organskih boja potrebno je dodati samo organska otapala, bez potrebe za dodavanjem eluensa koji sadrže anorganske kiseline, baze ili soli. Organska otapala lako se uklanjaju iz boja jednostavnom destilacijom, izbjegavajući složene korake uklanjanja anorganskih kiselina, baza i soli. Ova vrsta materijala ima široke izglede za primjenu u odvajanju i analizi složenih uzoraka kao što su obrada zagađivača okoliša, recikliranje resursa, obogaćivanje i ekstrakcija morskih resursa i biomolekularna detekcija.

 

 

izvor:https://www.tnc.com.cn/info/c-001001-d-3735640.html