单向膜——革命性的油分离
被认为是最严重的环境问题之一，大规模石油泄漏已经损害了全球的海洋生态系统和环境。例如，毛里求斯海岸约有 10,000 吨石油泄漏，使整个生态系统处于危险之中。
为了解决这个问题，学者们一直在研究解决油水分离的技术。实现这一任务的一种高效技术是“单向膜”，特别是 Janus 膜。
这些膜具有巧妙的液体传输技术，允许液体仅沿单一方向流动，类似于电子二极管。这些膜的灵感来自动物和植物，具有卓越的效率，且不会增加能源成本。
当前油水分离研究
油水分离有多种方法，但大部分工作都集中在水基单向膜(水二极管)上，只有少数研究集中在油基单向膜(油二极管)上。
一种这样的方法是制造具有聚多巴胺(PDA)涂层亲水(水混合)层和聚对苯二甲酸乙二醇酯聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)/聚四氟乙烯(PTFE)复合微分离疏水(防水)层的油基单向膜。
然而，由于微纳米结构和疏水膜的润湿性相同，很难实现高水平的油侵入。
另一种方法是引入具有部分亲水表面的微纳米结构，这可以增强拉普拉斯对油的抵抗力，从而提高油侵入的压力。
该领域的研究人员已经实现了油水基汞齐的高效分离，但很难达到99.5%的分离效率。
更复杂的是，这些膜是使用不可生物降解的塑料制成的，这些塑料在浪费时会对环境产生不利影响。
在这项研究中，设计了一种通过在超疏水铜网上静电纺丝细长的超亲水聚乳酸 (PLA) 层来生产用于油水分离的环保单向油基膜的方法。
油二极管的优点
研究中使用的油二极管环保且持久，因为它们的 PLA 层是良性的，同时具有耐用且易于回收的铜网。
另一个优点是性能，因为研究中提出的膜在过滤油水混合物时表现出卓越的性能。
精心制作的膜结构和润湿性在膜的两个方向上为油提供临界拉普拉斯压差，从而产生超高的油侵入压力和卓越的过滤性能。
研究结果
该团队提出通过氧化处理铜网使其具有疏水能力，并在其顶部堆积一层亲水性PLA纳米纤维膜，这是一种构建环保膜的简单技术，可用于有效和快速的油水分离已实现。
研究小组指出，为了实现单向液体渗透，表面润湿性和升高的结构(例如凸起的花蕾区域)可用于鼓励叠加努力，正如油侵入压力所表明的那样。
此外，在膜的疏水侧包含具有部分亲水表面的微纳米结构区域可以显着提高拉普拉斯压力，这对于产生超高油侵入压力至关重要。因此，HI/H2O 膜具有高达 12 kPa 的异常高的油渗透压力。
确定在某些条件下，精确构造的膜可以有效地将重油水基汞齐与轻油水基汞齐分离。
所制造的膜具有高渗透性和几乎 100% 的效率，在分离油水汞合金方面表现出卓越的性能。为了补充其性能，与膜相关的超高油侵入压力使其成为液/液分离应用的理想选择。
