百年难题被攻克 一张神奇的膜成功实现水和油分离

近日，浙江大学的教授徐志康及其团队取得了一项重大突破。他们在处理含油废水的问题上提出了一种基于亲水膜/疏水膜组成的限域空间狭缝的新概念与原型器件，并成功实现了97%的油回收和75%的水回收。

据了解，含油废水是一种稳定的混合物，主要分为水包油和油包水两种类型。传统的分离技术包括化学絮凝、电聚结和离心分离等，但这些方法只能部分分离乳液中的油相或水相，剩余废液仍需进一步处理。

徐志康教授团队通过多年的研究开发了一种表面性质迥异的“两面神”非对称多孔膜，能够实现水包油乳液中分散油滴的捕获与分离。然而，这种膜只能实现单一组分的分离。于是，团队成员提出用一张亲水膜和一张疏水膜共同组成双向水油分离系统，以实现水、油同步分离。

实验表明，在狭缝宽度较大时（超过4mm），亲水膜和疏水膜之间互不干涉，导致分离效率较低。但当狭缝宽度缩小至4mm时，水、油回收效率显著提升。疏水侧的油回收率从5%提高到97%，亲水侧的水回收率也从19%提高到75%。

此外，团队还发现亲水膜移除水相会导致乳液浓度增加，从而促进乳滴之间的碰撞、聚并和破乳，提升了油相的渗透通量。同时，在这个过程中形成了一种积极的“正向反馈机制”，使得同步分离效率大幅提高。

这项研究为环境保护和资源回收提供了新的解决方案，具有广泛的应用前景。团队成员将继续深入研究，并推动技术进步和落地转化。