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米远祝教授课题组在 Journal of Hazardous Materials 发表仿生离子液体破乳剂高效处理含油废水新成果


来源: 作者:米远祝发稿时间:2026/05/13 10:20浏览次数:

内容简述:

   2026512日,我院米远祝教授课题组在环境领域国际知名期刊 Journal of Hazardous Materials在线发表了题为 “Facile Low-Temperature Synthesis of a Bacillus subtilis-inspired Ionic Liquid Demulsifier with Multiple Hydrophilic Heads” 的创新性研究成果。论文第一作者为硕士研究生金白云,米远祝教授为通讯作者,长江大学为第一完成单位与通讯单位。

随着油气开采与工业生产规模不断扩大,含油废水已成为危害生态环境、制约行业绿色发展的典型危险污染物。现有商业破乳剂普遍存在合成温度高、安全性差、药剂投加量大、破乳效率偏低等瓶颈,难以实现低温、低剂量、高盐条件下的高效油水分离。针对这一工程难题,课题组受枯草芽孢杆菌结构与运动特性启发,设计并在较低温条件合成了一种双疏水链、四亲水头的仿生离子液体破乳剂 MEB-12,实现了对含油废水的超低剂量、常温、高效破乳分离。

该破乳剂以柔性双疏水长链实现油滴界面快速迁移定位,以多亲水中心构建高密度氢键位点,通过多重非共价相互作用重构界面膜,高效置换沥青质并破坏稳定界面层。实验结果表明,在常温、仅 10 mg/L 超低投加量下,MEB-12 对含油废水进行处理后,水相透光率高达 98.4%,除油效率达 99.95%,同时表现出优异的抗高盐与宽 pH 适应性。结合 Zeta 电位、界面张力、三相接触角、液滴聚结时间等表征,配合密度泛函理论(DFT)、独立梯度模型(IGMH)等理论计算,课题组首次从分子水平揭示了氢键重构-竞争吸附-界面膜失稳-液滴聚结分离的多级破乳机理。该成果突破了传统破乳剂功能单一、作用机制模糊的局限,为含油废水的低碳、高效、绿色处理提供了新策略与理论支撑。

该研究得到国家自然科学基金面上项目(No. 52474027 资助,相关技术兼具低温合成、低剂量使用、环境友好等优势,在油田采出水、工业含油废水治理领域具备重要的应用价值与产业化前景。

图文摘要:


论文链接//doi.org/10.1016/j.jhazmat.2026.142378

(审核:肖围 编辑:常艳玲)