油水乳液分离吸附材料的分离原理、构建方法和分离性能

采用吸附材料进行油水分离是经济且非常有效的方法。吸附材料主要有无机材料、合成高分子材料和天然有机纤维材料等。相比较而言，天然有机纤维材料为可再生生物质资源，来源广泛、生物降解性好，可有效防止二次污染，具有良好的发展潜力，备受关注。本文首先简要介绍了油水乳液稳定性的影响因素，然后综述了油水分离材料的分离原理、构建方法和分离性能等研究进展，并总结了油水乳液分离材料的表征及其分离性能的评价指标。特别地，重点总结了天然有机纤维基吸附材料分离油水乳液的研究进展。最后指出研究智能响应型天然有机纤维基油水乳液分离吸附材料是重要的发展方向。     

纳米纤维素基阻燃材料的制备及其应用进展

近年来,随着人们环保意识的不断提高,生物基材料受到了越来越多的关注。纳米纤维素作为一种新兴的生物基纳米材料,具有优良的机械性能、表面化学可修饰性等特性,在很多应用领域都有着较大的潜力。然而纳米纤维素是一种高度易燃的材料,这在很大程度上限制了它们的应用,因此构建阻燃型纳米纤维素材料对拓展其应用有着重要帮助。 本文主要介绍了常见的构建阻燃型纳米纤维素材料的方法,包括本征阻燃纳米纤维素材料的制备和添加型纳米纤维素基阻燃材料的制备。并重点对阻燃型纳米纤维素材料的几种主要类型（包括膜、气凝胶、长丝等）及其应用进行了总结,并对纳米纤维素阻燃改性等方面的未来发展方向进行了展望。     

绿色纤维素基水凝胶的制备及油水分离性能

为研发绿色环保的水凝胶膜用于油水分离,本研究从废弃杨木中提取纤维素,并采用协同组装策略构建了一种绿色纤维素基水凝胶（CLH）膜,用于油水分离。将氯化锂（LiCl）作为活性吸水单元引入纤维素骨架中,然后利用聚乙烯醇（PVA）将LiCl颗粒包裹在纤维素骨架上制备CLH水凝胶膜。制备过程绿色环保,操作简单。制备的CLH水凝胶膜具有层状结构,可以克服传统水凝胶不可压缩的缺陷。在重力作用下,CLH水凝胶膜可以实现油水混合物和水包油乳液的高效分离。同时,CLH水凝胶膜油水分离过程中表现出良好的稳定性、耐久性和循环稳定性。因此,本文研发的协同组装策略不仅可以有效解决因废弃木材的产生造成的纤维素资源浪费问题,还可以为油水分离提供一种新的方法。     

聚乳酸基油水分离材料研究进展

介绍了具有超疏水⁃超亲油和可生物降解特性的新型聚乳酸（PLA）油水分离材料,并对比分析了纯PLA和PLA基油水分离材料材料的研究和应用现状,得出利用PLA作为主原料或基体材料制备油水分离薄膜,不仅可以达到理想的油水分离效果,并且经过后处理后还可以多次循环使用,是目前理想的油水分离材料之一。最后,对PLA在油水分离应用领域的发展方向提出了建议。     

纳米纤维素构建超疏水材料研究进展

纳米纤维素表面富含活性羟基,具有高度的亲水性和吸水性,这在很大程度上成为影响纳米纤维素在工业上大规模应用的主要因素。对纳米纤维素表面的活性羟基进行化学修饰提高其疏水性,日益成为国内外学者研究的热点。本文在简要阐述超疏水材料基本特征和制备方法的基础上,对比了不同超疏水材料制备方法（模板法、喷涂法、沉积法、刻蚀法）的优劣,重点介绍了国内外学者利用纳米纤维素构建超疏水材料（气凝胶、纸张、涂层、薄膜等）在生物医学、造纸工业、油水分离、食品包装、储能材料等不同领域的研究进展,归纳并分析了目前纳米纤维素构建超疏水材料在改性方式和性能提升等方面仍存在的问题,同时指出了纳米纤维素构建超疏水材料未来将朝着过程无污染化、工艺简化、稳定性优化等方向发展。     

用于溢油吸附的生物质基气凝胶研究进展

近年来,油品泄露给水体生物及水体环境严重污染与损害。以自然界储量丰富的生物质为基材,通过化学改性或共混制备气凝胶吸油材料,材料具有来源广、可生物降解、吸油倍率高等优异性能,可以有效完成油水分离的难题。本文综述了纤维素基、木质素基、壳聚糖基气凝胶型吸油材料的研究进展,并对其研究前景作了展望。     

特殊润湿性油水分离材料的研究进展

频繁发生的溢油事故使得生态环境受到严重的危害,特殊润湿性材料因具有对油水两相润湿性不同的特点被广泛应用于油水分离领域,具有高效的分离效果.对特殊润湿性油水分离材料的制备方法进行了简单介绍.根据除油方式的不同将其分为过滤型、吸附型及可选择性分离的智能型材料,并详细介绍了过滤型材料的各种基材包括金属网、纺织物、聚合物膜等,吸附型材料的各种基材如沙子、海绵、泡沫、气凝胶等.最后对该领域的发展进行了展望,指出特殊润湿性油水分离材料必定向绿色、自修复、多功能响应方向发展.     

用于油水分离的三维疏水材料的制备及研究进展

疏水性改性三维材料在油水分离等领域有着重要作用。本文总结了用于油水分离三维材料的种类及研究进展,并对其未来发展进行了展望。     

环境响应型润湿性材料的研究进展

综述了近年来国内外环境响应型湿润性材料的响应因素及其在油水分离、载药、生物传感器、胶粘剂、智能开关等领域的应用,并对环境响应型湿润性材料的未来进行了展望。     

生物基阻燃剂在纤维素基材料中的应用研究进展

纤维素基高分子材料应用广泛,但其具有易燃的特性,提升其阻燃性能非常重要。介绍了生物基高分子作为炭源应用于膨胀型阻燃剂体系中,综述了生物基高分子在棉织物、纸张、纤维素气凝胶等纤维素基高分子材料中的应用和研究现状,展望了生物基阻燃剂在纤维素基材料中的应用前景。     

油水强化分离技术

油水混合物广泛存在于各类工业过程中，其体系性质、强化分离技术一直是化工分离领域研究的重要课题之一。以沉降、旋流、电聚结等常规物理分离技术配合化学药剂破乳的传统分离方法，存在分离效率低、二次污染等问题，近年来以多物理场耦合、新型分离材料等为代表的强化分离技术的发展受到广泛关注。本文以石油工业中大体量的油包水型原油乳状液和水包油型含油污水乳状液的分离为对象，阐述了油水混合物的形成、体系分类及其基本理化性质，通过分析微观界面膜指出打破乳状液的稳定性是强化分离的关键，并从常规分离技术、外场强化、分离材料、耦合强化等方面系统介绍了各类分离技术及其特点，最后对油水强化分离技术的研究和发展方向进行了展望。     

纤维素基水凝胶的研究进展

纤维素是世界上最丰富的天然、可再生以及可生物降解的高分子材料，在化工、材料等领域有广泛的应用。本文主要对近几年来纤维素基水凝胶的研究进展进行了归纳总结。首先，介绍了纤维素基水凝胶的研究背景。其次，列举了纤维素水基凝胶的交联方法，主要有物理交联与化学交联。其中物理交联有氢键交联、疏水性交联、离子交联等，化学交联则是酯化交联、迈克尔加成、自由基共聚合、动态共价键交联等。最后，重点介绍了纤维素基水凝胶在可降解性、生物医学性、亲水性、吸附性、导电性等领域方面的应用。此外，对于纤维素基水凝胶材料在高机械性和产业化制备等方面的发展进行了展望。     

微孔膜法油水分离——表面性质及微观结构的研究进展

石油炼制和化工过程存在大量油水混合物体系，影响生产过程稳定性，也会造成环境污染，亟需高效低成本的油水分离技术。与气浮、离心、化学混凝等传统油水分离技术相比，微孔膜技术通过油或水的选择性渗透实现分离，具有操作简单、分离效率高、运行成本低等众多优点。然而，微孔膜处理油水混合物的分离效率和加工能力同时取决于膜材料的表面性质（表面浸润性能）和微孔结构（分离通道的尺寸效应）。本文首先基于表面润湿现象和尺寸筛分机制介绍了膜法油水分离的原理，然后从上述两个角度出发综述了近年来微孔膜法油水分离的相关研究进展，最后指出微孔膜法油水分离在迈向工业化应用的过程中还需解决的一些问题，并对未来膜材料表面性质和微孔结构的研究进行了展望。     

超疏水多孔材料的研究进展

多孔材料如金属有机框架材料（MOFs）、共价有机框架材料（COFs）、有机多孔聚合物（POPs）等由于构筑单元的多样性、可设计性，孔道的可调控性和功能化，已经被广泛用于分离、催化、气体储存以及药物释放等领域。尽管如此，这些多孔材料固有的结构特征让它们普遍对水气非常敏感，最严重时多孔结构在水溶液环境下会坍塌。为解决此类问题，制备疏水的多孔材料是一个非常好的策略。然而，设计超疏水多孔材料具有一定的挑战。介绍了具有（超）疏水性能的MOFs、COFs和POPs的发展现状，对超疏水多孔材料合成思路和结构特点进行了分析，对这类材料在催化、油水分离、气体吸附和分离等方面的应用进行了总结，并进一步探讨了此类材料存在的问题和发展方向。     

Progress of superhydrophobic porous materials

Porous materials such as metal organic framework materials (MOFs), covalent organic framework materials (COFs), organic porous polymers (POPs), etc., have been used widely used in the fields of separation, catalysis, gas storage and drug release due to their diversity, designability, controllability and functionalization of pores. Despite these promising applications, some of the porous materials suffer from moisture-sensitivity and instability in aqueous media due to their inherent structural features. To overcome this problem, endowing them with hydrophobicity is an effective strategy. However, designing superhydrophobic porous materials has certain challenges. In this work, the progress of MOFs, COFs and POPs with (super-)hydrophobic property is introduced. Issues related to their design strategy, structures, and practical applications such as catalysis, oil/water separation and gas storage and separation were analyzed. Additionally, the current problems and the future research directions of the hydrophobic porous materials were discussed.     

聚酰亚胺气凝胶制备、性能及应用进展

聚酰亚胺气凝胶具有高比表面积、低密度、低热导率等优点,但是存在易吸湿、收缩率大且在制备过程中大量使用有机溶剂以及使用价格昂贵的化学交联剂等问题。本文主要介绍了目前聚酰亚胺气凝胶的制备方法、性能及其应用,重点综述了二酐与二胺缩合反应法、异氰酸酯法、开环易位聚合法。简述了几种方法的制备原理,同时也总结了聚酰亚胺气凝胶在隔热、抗辐射、油水分离、过滤等领域应用的研究进展。最后,对聚酰亚胺气凝胶的制备方法及实际应用进行了总结与评价,提出在今后的研究工作中要以解决易吸湿、收缩率大、探索其他类型交联剂作为重点。并且,立足于目前聚酰亚胺气凝胶及其复合材料的发展趋势,对今后聚酰亚胺气凝胶新的存在形态、新的应用领域进行了展望。     

纳滤膜在功能性低聚糖分离纯化中的应用研究进展

功能性低聚糖具有抗肿瘤、抗放射、抗凝血、消炎和调节免疫力等医疗保健作用,广泛应用于食品科学和生物医药等领域。纳滤作为一种高效的膜分离技术,在功能性低聚糖的分离与纯化中的应用得到越来越多的关注。本文分析了纳滤膜对功能性低聚糖的分离机理,综述了纳滤膜在功能性多糖分离纯化中的应用进展,讨论了纳滤分离过程的影响因素,主要包括功能性多糖料液的性质、膜过程的操作参数以及膜材料本身的性质等。其中,料液的性质主要体现在组成、浓度、黏度等方面;操作参数主要体现在压力、温度、膜面流速和pH等方面;而膜材料的性质主要体现在微结构和表面性质两个方面。最后,进一步指出纳滤膜技术用于功能性多糖分离纯化时在设备成本、膜材料及膜污染等方面存在的问题,并对未来纳滤膜技术在低成本专用膜材料及系统开发和膜污染控制方面的研究进行了展望。