离子液体聚合物改性棉布用于双向油水分离

油和水的相互污染在多个领域都得到了越来越多的关注。从新型材料的研制出发，通过吸附或分离的方式消除油水污染也逐渐成为了热点的研究方向。近日，四川大学赵长生教授课题组专职博士后张翔博士利用离子液体聚合物（PIL）通过离子交换可以实现亲水-疏水性质转换的特性，制备了亲疏水性可切换，能够同时用于“油移除”或“水移除”的双向油水分离材料。相关研究成果发表在《Journal of Hazardous Materials》杂志上。

该项工作以棉布为基底材料，首先将PIL 以自由基聚合的方式接枝在氧化石墨烯（GO）片层上，之后通过涂覆的方式将由PIL改性的GO引入到棉布的纤维表面。通过对改性棉布进行特定种类的离子交换，可以实现棉布亲水与疏水之间的切换：当改性棉布对应离子为亲水离子时，其水接触角为0°；当对应离子为疏水离子时，其水接触角约为145°。

亲水的棉布可以有效截流分层的油水混合液中的油相：当将油水混合液倒入装有改性棉布的装置后，水相将在数秒钟内快速流过棉布，而油相将被阻隔。当交换对应离子使棉布切换为疏水状态时，棉布则可以有效截流油水混合液中的水相：分离实验过程中，油相将在数秒钟内快速流过棉布，而水相将被阻隔。同时，这种切换功能具有较好的稳定性和可重复性。

这一类具备切换功能的智能双向油水分离膜，能够使得一种分离材料同时适用于“油移除”和“水移除”的油水分离需求，且使得分离材料能够应对于更加复杂和灵活多变的油水污染环境。