Membranes Janus avec super-hydrophilie asymétrique pour la séparation à la demande d'émulsions huile/eau à haute performance et à long terme

Les matériaux super-hydrophiles à fonction unique sont généralement conçus soit pour l'élimination de l'huile, soit pour l'élimination de l'eau, et sont contraints par la densité de l'huile, limitant leurs applications généralisées. Les membranes Janus avec une mouillabilité opposée sur leurs deux surfaces ont récemment émergé et présentent des opportunités attractives pour la séparation d'émulsions huile/eau à la demande. Ici, une stratégie combinée est introduite pour préparer une membrane Janus avec une super-hydrophilie asymétrique pour la séparation commutable d'émulsions huile/eau. Une introduction d'interface asymétrique inspirée des moules collaborant avec la modification de surface confinée par séquence engendre non seulement une interface Janus super-hydrophile asymétrique, mais garantit également une interface stable exceptionnelle et des surfaces remarquablement stables chimiquement. Plus précisément, la surface super-hydrophile avec super-hydrophobie sous-marine peut séparer les émulsions huile/eau stabilisées par des tensioactifs. En revanche, l'autre surface affiche une super-hydrophobie opposée et une super-hydrophilie pour traiter les émulsions eau/huile stabilisées par des tensioactifs. De manière significative, cette membrane Janus super-hydrophile présente une séparation d'émulsions huile/eau à la demande supérieure à long terme sans déclin de flux apparent et une grande capacité de récupération en raison de sa super-hydrophilie et de sa stabilité supérieure. De plus, la super-hydrophilie asymétrique améliore la flottabilité interfaciale aux interfaces air-eau, permettant la conception de matériaux interfaciaux avancés. La membrane Janus super-hydrophile ainsi préparée a établi un système de séparation coopéré, surmontant la monotonie des membranes super-hydrophiles conventionnelles et élargissant l'application de ces membranes spécialisées au traitement des eaux usées huileuses.