我国科学家研制出可从废水中回收染料的新型微球

科技日报记者 陆成宽

21日，记者从中国科学院理化所获悉，基于多年的研究积累，该所研究人员在分离微球材料上取得重要突破，研制出全分散的亲水-疏水异质微球。这种微球在多种溶剂中都可以分散开来，发挥吸附或脱附作用，并实现从废水中回收有机染料。相关研究成果在线发表于《自然·通讯》杂志。

全分散的亲水-疏水异质微球。中国科学院理化所供图

有机染料是一种常用的色彩添加剂，在工业、科研和日常生活中有着广泛应用。统计数据表明，全球有机染料的产量达70万吨/年，其中有10%-15%被排放到工业和家庭废水中，已成为水污染的重要源头，对生态环境和公众健康构成威胁。

“现有的染料废水处理方法，比如混凝-絮凝法、生物降解法，可以去除废水中的大部分有机染料。然而，这些方法却存在染料去除不彻底、适用染料种类有限、产生的淤泥容易造成二次污染等问题。”论文通讯作者、中国科学院理化所研究员王树涛介绍。

近年来，随着纳米技术、材料科技的迅猛发展，涌现出一系列新兴的材料与染料废水处理方法，比如，催化氧化法、纳滤和多孔颗粒吸附法等。

“我们研制的全分散亲水-疏水异质微球，在很多种溶剂中都可以分散开来，不会团聚在一起，能够很好地发挥作用。比如，它可以先在水里吸附染料，然后在油里脱附染料，这样就能把染料从废水回收出来。但是，这样的吸附、脱附的前提是，既要在水里能分散，又要在油里能分散，所以这个全分散性能至关重要。”论文第一作者、中国科学院理化所研究员宋永杨解释。

在王树涛看来，亲水-疏水异质微球是一种很有前景的回收有机染料的新材料。“在回收有机染料的过程中，只加入有机溶剂就可以，不需要加入含有无机酸、碱或盐的洗脱液。加入的有机溶剂很容易通过简单的蒸馏从染料中去除，避免了去除无机酸、碱和盐的复杂步骤。”王树涛说，这类材料在环境污染物处理、资源回收利用、海洋资源富集提取、生物分子检测等复杂样品的分离分析领域具有广泛的应用前景。