工业含油废水中，表面活性剂稳定的油水乳液通过界面吸附作用，形成具有双电层结构的分散体系。由于油滴粒径微小（微米级）、双电层稳定性高，此类乳液存在传统分离技术破乳困难、分离效率低下等问题。尽管超润湿材料通过构建亚微米级孔道结构，基于孔径筛分机制在乳液分离领域取得阶段性进展，但其单纯依赖物理拦截作用的分离机制难以应对复杂乳化体系的处理需求，材料表界面化学特性与乳液的相互作用规律仍需深入研究。

近期，中国科学院新疆理化技术研究所分离材料与技术团队在前期聚集诱导油水分离材料的基础上，成功开发出一种表面带电荷的功能化分离材料，为含油乳液的高效分离提供了全新策略。科研人员以不锈钢纤维毡为基底，通过硫磺基三组分偶联反应，将氨基化二氧化硅纳米颗粒修饰在纤维表面，并通过机械压缩获得了具有纳米-微米多层级结构的分离材料。改性后的分离材料具有表面超亲水、水下超疏油特性，对阴离子、阳离子、非离子及两性离子表面活性剂稳定的乳液均能实现有效分离，最高分离效率达到96.2%。基于上述实验结果，科研人员提出了电荷诱导聚集破乳分离机理：带电荷的纤维材料可通过静电吸引或排斥作用，破坏乳液的稳定性，使得小油滴聚集成为大油滴，实现表面活性剂稳定的乳液分离。相较于传统超润湿材料单纯依靠孔径筛分的分离机制，电荷诱导聚集破乳机理通过精准调控材料表面电荷，利用静电相互作用有效破坏乳液稳定性，驱动分散相油滴的定向聚集并与相分离，从而实现复杂乳液体系的高效分离。

相关研究成果发表在Separation and Purification Technology上，中国科学院新疆理化所马鹏程研究员通讯作者，中国科学院新疆理化技术研究所为第一单位。研究工作得到中国科学院青年创新促进会、新疆维吾尔自治区上海合作组织国际科技合作计划等项目资助。

图1 材料制备流程及电荷诱导聚集破乳分离示意图

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