L'équipe du professeur Zeng Zhixiang de l'Institut de technologie et d'ingénierie des matériaux de Ningbo (NIMTE) de l'Académie chinoise des sciences (CAS) a développé un nouveau désémulsifiant magnétique avec des microstructures inspirées du dendroctone du désert, réaliser une séparation d'émulsion huile-dans-eau à haute efficacité avec une faible consommation d'énergie de récupération. L'étude a été publiée dans le Chemical Engineering Journal.

Dans les années récentes, les rejets d'eaux usées huileuses et les déversements d'hydrocarbures en mer ont entraîné une certaine pollution des eaux huileuses, posant de grandes menaces pour l'écosystème marin mondial et la santé humaine. Cependant, matériaux existants pour le traitement des eaux usées huileuses, en particulier les particules supermouillantes, présenter une efficacité de séparation inférieure et une consommation d'énergie de récupération élevée, limitant ainsi sérieusement leur application pratique dans la séparation d'émulsions huile-dans-eau.

Inspiré à l'inverse de la structure hydrophile/superhydrophobe sur le dos du scarabée Stenocara pour la collecte et la rétention d'eau, les chercheurs du NIMTE ont fabriqué un composite magnétique à base d'oxyde de graphène (Fe 3 O 4 /GO@C-SR) avec une microstructure de type scarabée du désert, qui se compose d'une sous-couche superoléophobe sous-marine et de bosses superhydrophobes/superoléophiles.

Grâce à une méthode solvothermique simple en une étape, l'oxyde de graphène magnétiquement actif (Fe 3 O 4 /GO) ont été synthétisés. Ensuite, les particules de noir de carbone superhydrophobe/superoléophile (C-SR) ont été assemblées à la surface de Fe 3 O 4 /GO particules pour construire une structure semblable à un coléoptère via une technique de broyage à billes.

Le Fe synthétisé 3 O 4 Le désémulsifiant /GO@C-SR a montré une hydrophobie/oléophilie élevée dans l'air et une oléophobie élevée sous l'eau. Les bosses superoléophiles, c'est à dire., C-SR, peut capturer et agréger de minuscules gouttelettes d'huile, et la couche d'hydratation formée dans la région hydrophile peut empêcher efficacement les gouttelettes d'huile capturées de se répandre sur la structure composite, améliorant ainsi l'efficacité de séparation de l'émulsion huile-dans-eau.

En outre, par rapport aux désémulsifiants magnétiques traditionnels GO, le Fe magnétique synthétisé 3 O 4 Le désémulsifiant /GO@C-SR a montré une efficacité de conversion photothermique plus élevée et une recyclabilité supérieure, réduisant ainsi la consommation d'énergie du désémulsifiant dans le processus de récupération.