ハルビン工業大学が二次汚染のボトルネックを突破する新しい超親水性膜を開発！

科技日報（​​李立雲記者、張雨琴特派員）記者は9月10日、ハルビン工業大学から、同大学威海キャンパス海洋科学技術学院中欧膜技術研究所の馬軍院士のチームが電界紡糸技術を通じて生分解性の超親水性ナノファイバー油水分離膜を実現し、従来の高分子分離膜が廃棄された後の二次汚染のボトルネックを突破したとの情報を得た。この結果は最近、科学誌「Science Advances」に掲載された。

産業油性廃棄物の排出は生態系と人間の健康に大きな脅威をもたらし、地球規模の水・食料・エネルギー連鎖に深刻な損害を与えます。現在、油水分離は主に超親水性有機ポリマー材料に依存しており、材料の表面に水和層を形成して油の通過を防ぎます。しかし、既存の油水分離膜のうち、超親水性膜材料は化石資源由来のものが多く、膜廃棄物は埋め立てや焼却により処分されることが多い。不適切な管理はマイクロプラスチックなどの二次汚染を引き起こし、生態環境の持続可能な発展に寄与しません。

この研究では、研究チームは生分解性超親水性膜の電界紡糸戦略を使用して、環境に優しい超親水性ポリ乳酸ナノファイバー膜を調製しました。 「この戦略により、ポリ乳酸とポリエチレンオキシドハイドロゲルが架橋構造を形成することが可能になります。電界紡糸パラメータを制御し、非対称構造を設計することで、高い透過流束、高い分離効率、生分解性を備えた超親水性ポリ乳酸ナノファイバー膜を得ることができます。この膜の分離効率は99.6％を超えています。」論文の筆頭著者でハルビン工業大学威海キャンパス海洋科学技術学院の特別教授である程希全氏は記者団に対し、この膜は使用条件下で安定した性能を示し、プロテイナーゼKで処理してから1週間以内に生分解できるため、ポリマー油水分離膜の製造においてグリーンで低炭素な開発の新たな道を提供すると語った。

この膜の製造方法は、新世代の高性能ポリマーマトリックス膜に普遍的な親水性改質方法を提供すると同時に、油性廃水の効率的かつ迅速な分離と浄化に前向きな技術的サポートを提供すると報告されています。