SIEPM课题组在疏水性离子液体乳液分离回收领域取得重要进展
浙江大学高分子科学与工程学系聚合物分离膜及其表界面工程课题组近期在Journal of Membrane Science期刊（2021, 637, 119643）发表题目为Janus membranes for fast-mass-transfer separation of viscous ionic liquids from emulsions的文章。该文章共同第一作者为杭州师范大学杨静副教授与博士生李浩南。
离子液体被视为工业上的绿色溶剂。其中，疏水性离子液体与水的乳液体系因其组成可调性，热力学稳定性和相对较小的微相区域，被视为界面反应，微乳液萃取和纳米粒子可控制备的理想媒介。但是离子液体高昂的价格和细胞生物毒性，限制了离子液体的大规模应用。因此，发展出一种高效快捷的从工业乳液中分离回收疏水离子液体的方法具有重要意义。目前研究中制备的Janus膜多为海绵状孔结构，孔道蜿蜒曲折，传质阻力高，不利于高粘度离子液体的渗透传输，所以无法实现对高粘度离子液体乳液的有效处理。为了解决这一问题，课题组使用前期工作制备的直通孔膜为基底，利用贻贝仿生的单面漂浮改性技术，构筑聚多巴胺/聚电解质亲水破乳层，制备出集成破乳功能的直通孔Janus膜。直通孔Janus膜有着贯穿整个膜厚度方向的直通孔道，其孔道曲折度低，为高粘度离子液体的传输提供了直接渗透通道。相比于海绵状孔Janus膜，直通孔Janus膜可以显著提升粘性离子液体的单向传输速率，缩短传输时间，进而实现对于各类高粘度离子液体乳液的高效分离回收，回收率高达94~98%。此外，低曲折度的直通孔道可以减少离子液体在孔道内的残留，防止离子液体残留并堵塞孔道，造成通量下降。经过18次循环的分离实验，直通孔Janus膜依旧保持了80%的初始通量，而相应海绵状孔Janus膜的通量却下降超过了50%。总的来说，我们的直通孔Janus膜为高粘度和高附加值的离子液体的回收提供了理想的材料解决方案。
图1 高粘度离子液体在直通孔Janus膜与海绵孔Janus膜上渗透行为的示意图