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  海上原油泄漏以及在石化、機械、皮革、紡織等工業生產過程中產生大量的含油廢水，使得油類通過各種途徑進入水體。為了保護生態平衡和人類健康，保護有限的水資源，十分必要對含油污水進行有效分離。具有特殊表面潤濕性的復合材料可以簡便有效實現油水分離功能，但目前大部分這類材料只能對油水混合物進行分離，不能對油水乳液、尤其是表面活性劑穩定的油水乳液進行有效分離。另外，油污水中也常常含有有機污染物或有害細菌等微生物，油水分離后的水質不能直接排入水體系統，目前還缺少有效手段凈化分離后的油污水質。因而，構建新型油水分離材料，進而有效分離油污水，同時實現對水質的凈化對保護生態具有重要的意義。

  中科院寧波材料所高分子事業部陳濤研究員的智能高分子材料團隊長期致力于二維高分子納米復合油水分離材料的研究，通過表面接枝高分子刷和多級組裝技術，獲得多種新型復合材料，可實現高效分離油水乳液和凈化水質。科研人員采用多孔陶瓷作為襯底，抽濾納米碳管（CNTs）成膜，采用自引發的光接枝光聚合(self-initiated photografting and photopolymerization，SIPGP)的方法接枝疏水性的高分子聚苯乙烯（PS）到CNTs的表面，進而協同利用CNTs薄膜的高粗糙度表面，獲得超疏水性的二維雜化薄膜材料。該膜可用于微米和納米級油包水乳液的大通量、高效分離（J. Mater. Chem. A, 2014, 2, 15268-15272，圖1上，內封面）。在此基礎上，將得到的超疏水性的PS/CNTs薄膜反轉并轉移到另一個基底上，再次通過SIPGP將親水性的聚甲基丙烯酸二甲胺乙酯（PDMAEMA）單向接枝到CNTs膜的表面，從而得到具有親水/疏水結構的雙面（Janus）復合薄膜（PDMAEMA/CNTs/PS），實現對油包水和水包油乳液進行選擇性分離的效果（ACS Appl. Mater. Interfaces, 2014, 6, 16204，圖1下）。針對現有油水分離材料不耐腐蝕的問題，該團隊在CNTs表面接枝修飾較低表面能的全氟癸基三乙氧基硅烷（PFDTS），從而簡便制備了形貌、流速可控的PFDTS/CNTs 薄膜，實現高效、快速的乳化油水分離。該薄膜具有較好的耐酸堿、耐高溫低溫和阻燃性能，為提高油水分離材料的實用性奠定了良好的基礎（J. Mater. Chem. A, 2015, 3, 4124）。

圖1. (上)超疏水性PS/CNTs薄膜的制備以及分離油水乳液, (下)Janus 碳基薄膜分離油水乳液

圖2. CNTs/PS@AuNPs多級復合薄膜的催化降解和油水分離功能

  以上工作得到了國家自然科學基金（51303195，21304105）、浙江省杰出青年基金（LR14B040001）、寧波市自然科學基金（2014A610127，2015A610022）、中科院海洋新材料與應用技術重點實驗室開放課題（2016Z01）以及浙江省公益技術應用研究計劃（2015C33031）等項目的資助。