天然蜡辅助各向异性结晶分级多孔PDMS海绵：界面表面能调控实现高效油水混合物与纳米乳液分离

本文报道了一种通过集成植物源微晶巴西棕榈蜡和垂直排列纳米晶旱金莲蜡于PDMS基质中构建的分级超多孔（91%）海绵材料。该材料通过绿色乳液模板法结合原位重结晶技术制备，具有轻质、机械强度高（抗压强度达10 kN）及稳定不泄漏的油保持能力，可高效分离油水混合物和纳米乳液。垂直取向的蜡纳米晶显著降低界面表面能，实现高吸油量（27 g·g?1）和分离效率（纳米乳液达68%），并在连续流条件下（6250 L·m?2·h?1）保持115次循环的机械耐久性，为胶体与界面科学中的可持续分离技术提供了新见解。

　　

亮点

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  通过天然蜡辅助各向异性结晶构建分级多孔PDMS海绵
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  垂直排列的蜡纳米晶显著降低界面表面能，增强油选择性吸附
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  海绵具备超高孔隙率（91%）和机械强度（抗压强度10 kN）
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  实现高效油水混合物与纳米乳液分离（纳米乳液分离效率68%）
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  在连续流条件下保持115次循环的稳定性和可回收性

结论

本研究展示了界面工程在开发环保型高性能油水分离吸附剂中的变革性作用。通过将垂直排列的纳米晶旱金莲蜡和微晶巴西棕榈蜡集成到PDMS基质上，我们制备了一种具有超亲油性、近超疏水性（水接触角≈146.2°）的分级结构海绵，在复杂水环境中表现出优异的油选择性亲和力。蜡改性PDMS海绵的吸油性能在批处理和连续流条件下均表现出显著提升，为应对复杂油水分离挑战提供了可持续解决方案。