科學家研發高效率分離油水鍍膜

jiunn36

　　　　　
　　油進到水中造成的汙染一直是石化工業﹑半導體製造與食品工業所需要處理的問題之一﹐也讓「油水分離」成為許多材料﹑化學﹑化工等科學家的挑戰。研究團隊成果揭露了一款奈米結構的不銹鋼鍍層搭配有機膜﹐可有效用於油水過濾﹐分離選擇性率超過99％﹐具有非常強大應用潛力。
　　廢水中油滴的大小會決定處理廢水的難易程度﹐油滴根據大小可以分成滴徑小於20微米(μm)的乳化油(emulsified oil)﹑滴徑在20~150 μm的分散油(dispersed oil)﹑滴徑大於150 μm的游離油(free oil)。其中滴徑最小的乳化油在與水分離時格外困難﹐因為油滴極小﹑濃度極低﹑而且乳化的穩定性較高。處理含油廢水需要兼顧有效率﹑節能又經濟﹐工業常用的分離油水的方法﹐包括重力分離(gravity separation)﹑撇油(skimming)﹑溶氣氣浮(dissolved air flotation)等方法﹐但是這些方法都難以有效的處理乳化油﹐特別是滴徑小於1 μm的乳化油。研究團隊將不銹鋼鍍層與多種商用有機膜材料結合做測試﹐包括玻璃纖維﹑聚醚碸樹脂(polyether sulfones, PES)﹑聚偏二氟乙烯(polyvinylidene difluoride, PVDF)﹑聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene, PTFE)以及混合纖維素酯(Mixed cellulose ester, MCE)結合。最終發現到混合纖維素酯濺鍍(sputter deposition)上一層金字塔奈米結構的不鏽鋼鍍層﹐應用於油水過濾效率極佳。不鏽鋼的鍍層本身展現出了良好的抗汙染﹑生物惰性﹐且強度﹑延展性﹑抗腐蝕性也相當持久。而混合纖維素酯的超親水表面﹑水下疏油性以及調節表面孔隙的能力﹐均使得混合纖維素酯加上不銹鋼鍍膜有良好的滲透力。
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