超支化聚二氧化硅纳米颗粒

随着原油和天然气勘探与开采的不断发展，产生了大量被有机物（碳氢化合物）和重金属污染的废水，称为采出水（PW）。PW 中有毒和不可生物降解污染物的存在/逸出造成了严重的环境污染和能源损失，并危害人体健康。鉴于此，设计对这些化学物质进行处理、回收和再利用的体系以防止其释放到环境中至关重要。

各种技术已被报道用于处理PW 和回收有利用价值的材料，包括：萃取、絮凝、沉淀、化学破乳、吸附、膜处理等。但是，这些技术大多会产生额外的有害废物，并面临回收试剂等常见问题，最终会降低效率。因此，本研究探讨了废水的有效处理工艺以及废水中有益物质的再利用。

卡达尔大学的 Fares Almomani等人制备了包覆超支化聚甘油的功能化Fe3O4-SiO2磁性纳米粒子Fe-Si-MNPs，并对其从水包油（O/W）乳液中回收油的性质进行了测试。作者分析了其结构、化学性质、表面改性等性质，并测试了在不同浓度表面活性剂（Csur）、油（Coil）、破乳剂浓度等条件下的破乳效率（%ŋdem）。研究发现，该新型破乳剂可通过磁场从溶液中分离、用乙醇再生、可重复使用数次。对于所有研究采用的Coil，%ŋdem均≥80%。随着表面活性剂浓度（Csur）和pH降低，%ŋdem提高，当Csur=0.05g/L，pH=4时，%ŋdem分别达到最大值98.8%、98.5%。当Coil=100mg/L ， 破乳剂=100mg/L 时， %ŋdem 即可达到99.4% ， 而当Coil=4000mg/L，%ŋdem轻微下降可达93%。破乳剂可重复使用15次，Coil=100mg/L时，%ŋdem为89.1%，Coil=4000mg/L时为88.6%。破乳剂的吸附符合Freundlich等温线，当Coil=900mg/L时，最大吸附量（Qmax）为192.8g/mg，Langmuir常数（b）为28.06mg/L。重复使用破乳剂的Qmax略有下降，为189.08g/mg。经表面改性的Fe-Si-MNPs提高了对油的吸附能力、增加了吸附容量、延长了使用寿命，价格合理且易于加工。

参考文献： Wamda Faisal Elmobarak, Fares Almomani，Enhanced oil recovery using hyperbranched polyglycerol polymer-coated silica nanoparticles, Chemosphere 285, 131295, 2021