今天給大家帶來一個超酷的科研前沿——超疏水仿木冷凍凝膠!它不僅長得像木頭,還能像“超級海綿”一樣,從復雜的乳液中高效回收氟苯(一種有毒但廣泛使用的化學品)。這一環保科技的重大突破研究剛剛發表在《Chemical Engineering Journal》上:
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氟苯廣泛應用于農業、鋰電池、醫藥等領域,但它毒性高、難降解,長期存在于環境中會對生態系統和人類健康造成嚴重威脅。傳統的處理方法往往效率低、選擇性差,難以應對復雜環境中的氟苯污染。
仿生黑科技:超疏水冷凍凝膠
研究團隊從木材結構和荷葉效應中獲取靈感,設計出一種超疏水仿木冷凍凝膠。這種材料的結構不僅和木頭的結構類似,橫截面是蜂窩狀的,縱剖面是管狀結構,在空氣中和油下都展現出超強的疏水性能(空氣中水接觸角高達154.99°,油下水的接觸角高達159.92°),能夠高效選擇性的吸附氟苯,同時排斥水、染料和蛋白質等混合污染物。
冷凍凝膠的光學圖像和SEM圖像,包括橫截面和縱截面的結構,能夠清晰地反映出冷凍凝膠的蜂窩狀和管狀形貌特征、直觀地展示了材料的多孔結構和仿生設計的特點。
在實驗中,這種冷凍凝膠在連續流動條件下處理復雜乳液時,動態吸附能力高達2251.8 mg/g,吸附劑利用效率達到88.4%!更厲害的是,經過六次再生循環后,氟苯的回收效率仍保持在87%以上!
氟苯乳液上樣前后對比圖及HPLC檢測譜圖
依利特HPLC:科研背后的“隱形功臣”
這項研究使用了依利特HPLC系統精確測定氟苯的濃度,具體使用場景包括:
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濾液中氟苯的濃度:用于評估冷凍凝膠對氟苯的去除效率
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流出液中氟苯的濃度:用于繪制突破曲線和評估動態吸附性能
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乙酸洗脫液中氟苯的濃度:用于評估材料的再生性能和氟苯的回收效率
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復雜乳液中氟苯的濃度:用于評估冷凍凝膠在復雜乳液中對氟苯的選擇性吸附能力
這些數據為研究提供了關鍵的支持,確保了實驗結果的準確性和可靠性。
這項技術不僅為氟苯的回收提供了新思路,還為處理其他復雜環境污染物提供了借鑒。未來,它有望應用于工業廢水處理、環境修復等領域,成為環保科技的“明星材料”!
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