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我国科学家研制出可从废水中回收染料的新型微球

科技日报记者 陆成宽

21日,记者从中国科学院理化所获悉,基于多年的研究积累,该所研究人员在分离微球材料上取得重要突破,研制出全分散的亲水-疏水异质微球。这种微球在多种溶剂中都可以分散开来,发挥吸附或脱附作用,并实现从废水中回收有机染料。相关研究成果在线发表于《自然·通讯》杂志。

我国科学家研制出可从废水中回收染料的新型微球

全分散的亲水-疏水异质微球。中国科学院理化所供图

有机染料是一种常用的色彩添加剂,在工业、科研和日常生活中有着广泛应用。统计数据表明,全球有机染料的产量达70万吨/年,其中有10%-15%被排放到工业和家庭废水中,已成为水污染的重要源头,对生态环境和公众健康构成威胁。

“现有的染料废水处理方法,比如混凝-絮凝法、生物降解法,可以去除废水中的大部分有机染料。然而,这些方法却存在染料去除不彻底、适用染料种类有限、产生的淤泥容易造成二次污染等问题。”论文通讯作者、中国科学院理化所研究员王树涛介绍。

近年来,随着纳米技术、材料科技的迅猛发展,涌现出一系列新兴的材料与染料废水处理方法,比如,催化氧化法、纳滤和多孔颗粒吸附法等。

“我们研制的全分散亲水-疏水异质微球,在很多种溶剂中都可以分散开来,不会团聚在一起,能够很好地发挥作用。比如,它可以先在水里吸附染料,然后在油里脱附染料,这样就能把染料从废水回收出来。但是,这样的吸附、脱附的前提是,既要在水里能分散,又要在油里能分散,所以这个全分散性能至关重要。”论文第一作者、中国科学院理化所研究员宋永杨解释。

在王树涛看来,亲水-疏水异质微球是一种很有前景的回收有机染料的新材料。“在回收有机染料的过程中,只加入有机溶剂就可以,不需要加入含有无机酸、碱或盐的洗脱液。加入的有机溶剂很容易通过简单的蒸馏从染料中去除,避免了去除无机酸、碱和盐的复杂步骤。”王树涛说,这类材料在环境污染物处理、资源回收利用、海洋资源富集提取、生物分子检测等复杂样品的分离分析领域具有广泛的应用前景。