Des chercheurs chinois ont développé de nouvelles particules magnétiques Janus pour la séparation huile-eau. Ces particules (particules Janus magnétiques hydrophiles/oléophiles) peuvent séparer les gouttelettes d'huile microscopiques de l'eau rapidement et efficacement.

La pollution par les hydrocarbures est devenue un défi mondial. En pratique, les huiles sont généralement classées comme des huiles flottantes, huiles dispersées, gouttelettes d'huile stabilisées par tensioactif et minuscules gouttelettes d'huile micro-écailleuses sans tensioactif. Dans les années récentes, de nombreux efforts par le contrôle de la mouillabilité de la surface pour parvenir à une séparation efficace des hydrocarbures flottants, des huiles dispersées et même des gouttelettes d'huile stabilisées par un tensioactif ont été produites. Cependant, la séparation des gouttelettes d'huile microscopiques de l'eau a souvent été négligée.

Les gouttelettes d'huile microscopiques d'un diamètre inférieur à 20 m sont très stables dans l'eau. De nombreux défis subsistent lors de l'utilisation de méthodes traditionnelles et de matériaux supermouillables pour séparer ces gouttelettes d'huile à micro-échelle de l'eau.

Récemment, des chercheurs de l'Institut technique de physique et de chimie de l'Académie chinoise des sciences (TIPCCAS) ont développé une approche de polymérisation interfaciale en émulsion pour synthétiser des particules de Janus anisotropes avec une anisotropie topologique et chimique contrôlable.

Cette méthode peut également être étendue à la fabrication sur de grandes surfaces d'actionneurs à film Janus bidimensionnels.

Sur la base de ces études, les chercheurs ont récemment synthétisé des particules magnétiques Janus hydrophiles/oléophiles par polymérisation interfaciale en émulsion et assemblage interfacial de nanoparticules Fe3O4, réaliser la séparation rapide et efficace de minuscules gouttelettes d'huile à l'échelle microscopique de l'eau.

Lors de l'ajout des particules Janus magnétiques hydrophiles/oléophiles à l'émulsion huile-dans-eau et de l'agitation par la suite pendant une minute, l'émulsion initialement stable formait rapidement des couches.

Après manipulation avec un champ magnétique, la phase huileuse supérieure pourrait être rapidement attirée vers l'aimant. L'ensemble du processus a été accompli en deux minutes. La séparation a atteint un rendement élevé (> 99%) et est applicable à diverses huiles et diverses teneurs en huile.

Les chercheurs ont également découvert que la surface oléophile des particules de Janus était bénéfique pour capturer un grand nombre de minuscules gouttelettes d'huile afin de les faire fusionner. Finalement, comme les molécules de surfactant, ces particules de Janus pourraient s'adsorber à l'interface de grosses gouttelettes d'huile pour les stabiliser.

Ces particules de Janus peuvent être auto-assemblées à l'interface des plus grosses gouttelettes d'huile avec leur surface concave oléophile vers la phase huileuse et leur surface convexe hydrophile vers la phase aqueuse.

Ces particules constituent un bon candidat pour une application dans le nettoyage des eaux usées industrielles et la purification de l'eau.