CuS复合海绵的制备及其在含菌乳液净化处理中的应用

近年来超润湿材料广泛应用于油水乳液分离,但对于含有细菌的复杂油水混合物同步分离的研究报道较少。为了解决这一问题,本文提出了一种一步O/W分离、利用光热转换高效除菌的综合策略。以三聚氰胺海绵(MS)为底材,采用简单的两步浸泡法将壳聚糖(CS)、CuS和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)负载于MS上,制备出了具有超亲水/水下超疏油、光热抗菌性能的MS@CS-CuS@PVP复合海绵,对材料改性前后化学结构与微观形貌进行了表征,研究了复合海绵对含菌乳液净化处理能力。结果表明,CuS纳米粒子的加入使复合海绵的水下油接触角达到了155.4°,具有水下超疏油性能。将复合海绵应用于水包油乳液的分离,分离效率均在98.56%以上,且复合海绵具有较好的化学、机械稳定性。在光照条件下复合海绵表现出良好的光热转换性能及光热稳定性,能够促进含菌乳液的净化处理,使分离通量提高22%,除菌率提高18.84%。这将为分离复杂油水混合物提供更多的启示,为工业应用中的潜在问题提供了新的解决思路。