Acta Chimica Sinica ›› 2023, Vol. 81 ›› Issue (9): 1187-1195.DOI: 10.6023/A23050204 Previous Articles Next Articles
Special Issue: 庆祝《化学学报》创刊90周年合辑
Perspective
王端达a,b, 沈欣怡a,b, 宋永杨a,b,*(), 王树涛a,b,*()
投稿日期:
2023-05-05
发布日期:
2023-06-29
作者简介:
王端达, 中国科学院理化技术研究所在读博士生, 2018年于美国普渡大学获得化学专业理学学士学位, 2020年于英国华威大学获得高分子与分析化学专业硕士学位. 目前的研究方向为聚合物微纳颗粒的合成及其在环境污染物处理领域的应用. |
沈欣怡, 中国科学院理化技术研究所在读博士生, 2020年于吉林大学获得化学专业理学学士学位. 目前的研究方向为聚合物微球的合成及其在生物分子分离中的应用. |
宋永杨, 中国科学院理化技术研究所研究员, 2012年于武汉理工大学获得无机非金属材料工程专业学士学位, 2015年于同校获得材料学硕士学位, 2019年于中国科学院理化技术研究所获得物理化学博士学位. 目前的研究兴趣为微纳颗粒材料的设计和合成、生物分离应用. |
王树涛, 中国科学院理化技术研究所研究员, 2007年博士毕业于中国科学院化学研究所, 师从江雷院士. 研究方向为仿生多尺度粘附可控界面材料的设计, 对自然中存在的特殊界面粘附现象与机制进行探索并设计与制备仿生多尺度界面材料, 进一步应用于医疗健康、能源、环境、信息等领域. |
基金资助:
Duanda Wanga,b, Xinyi Shena,b, Yongyang Songa,b(), Shutao Wanga,b()
Received:
2023-05-05
Published:
2023-06-29
Contact:
*E-mail: About author:
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Duanda Wang, Xinyi Shen, Yongyang Song, Shutao Wang. Application Progress of Emerging Janus Particles for Oil-Water Separation★[J]. Acta Chimica Sinica, 2023, 81(9): 1187-1195.
Janus颗粒类型 | 形状 | 亲水端 | 疏水端 | 油水分离机制 |
---|---|---|---|---|
CMC/EC@Fe3O4 Janus球[ | 球状 | EC | CMC | 磁响应 |
NH2@Fe3O4 Janus球[ | 球状 | -NH2 | Fe3O4 | 磁响应 |
JSPs[ | 球状 | -OH@SiO2 | -Si-(CH3)18-CH2 | 磁响应, 分散剂 |
J-HSMPs[ | 球状 | -OH@SiO2 | -Si-(CH3)10-CH2 | 团聚, 浮选 |
SiO2/PAA-b-PS Janus球[ | 球状 | -NH2@SiO2 | PS | 膜分离 |
GO-A片[ | 片状 | GO边缘 | -D2000单侧平面 | 破乳剂 |
JGO片[ | 片状 | GO边缘 | -C8H16单侧平面 | 破乳剂 |
NH2/PS@SiO2片[ | 片状 | -NH2@SiO2 | PS@SiO2 | 磁响应, 过滤 |
SiO2 Janus片[ | 片状 | -OH@SiO2 | -O-CH3@SiO2 | pH响应, 磁响应 |
ETPTA/WAX Janus颗粒[ | 哑铃状 | ETPTA | Wax | 温度响应 |
NIPAM/OA@Fe3O4颗粒[ | 降落伞状 | NIPAM | OA | 磁响应, 热响应 |
PSDVB⊃PAA[ | 新月状 | PAA凹陷 | PSDVB外壳 | 磁响应, 油滴抓取 |
P(AA-MPSQ-St)颗粒[ | 新月状 | PAA外壳 | PS内陷 | 破乳剂 |
P(MMA-AA-DVB)/Fe3O4[ | 雪人状 | P(MMA-AA-DVB)大球 | Fe3O4小球 | 磁响应 |
P(MMA-AA-DVB)/Fe3O4[ | 树莓状 | P(MMA-AA-DVB)大球 | Fe3O4小球 | 磁响应, pH响应 |
Janus颗粒类型 | 形状 | 亲水端 | 疏水端 | 油水分离机制 |
---|---|---|---|---|
CMC/EC@Fe3O4 Janus球[ | 球状 | EC | CMC | 磁响应 |
NH2@Fe3O4 Janus球[ | 球状 | -NH2 | Fe3O4 | 磁响应 |
JSPs[ | 球状 | -OH@SiO2 | -Si-(CH3)18-CH2 | 磁响应, 分散剂 |
J-HSMPs[ | 球状 | -OH@SiO2 | -Si-(CH3)10-CH2 | 团聚, 浮选 |
SiO2/PAA-b-PS Janus球[ | 球状 | -NH2@SiO2 | PS | 膜分离 |
GO-A片[ | 片状 | GO边缘 | -D2000单侧平面 | 破乳剂 |
JGO片[ | 片状 | GO边缘 | -C8H16单侧平面 | 破乳剂 |
NH2/PS@SiO2片[ | 片状 | -NH2@SiO2 | PS@SiO2 | 磁响应, 过滤 |
SiO2 Janus片[ | 片状 | -OH@SiO2 | -O-CH3@SiO2 | pH响应, 磁响应 |
ETPTA/WAX Janus颗粒[ | 哑铃状 | ETPTA | Wax | 温度响应 |
NIPAM/OA@Fe3O4颗粒[ | 降落伞状 | NIPAM | OA | 磁响应, 热响应 |
PSDVB⊃PAA[ | 新月状 | PAA凹陷 | PSDVB外壳 | 磁响应, 油滴抓取 |
P(AA-MPSQ-St)颗粒[ | 新月状 | PAA外壳 | PS内陷 | 破乳剂 |
P(MMA-AA-DVB)/Fe3O4[ | 雪人状 | P(MMA-AA-DVB)大球 | Fe3O4小球 | 磁响应 |
P(MMA-AA-DVB)/Fe3O4[ | 树莓状 | P(MMA-AA-DVB)大球 | Fe3O4小球 | 磁响应, pH响应 |
Janus颗粒类型 | 形状 | 亲水端 | 疏水端 | 油水分离机制 |
---|---|---|---|---|
NH2/PS@SiO2[ | 单孔空心球 | -NH2 | PS | 捕获油滴 |
Janus笼[ | 多孔空心球 | -OH@SiO2 | DVB | 捕获油滴 |
Janus笼[ | 多孔空心球 | -OH@SiO2 | PNIPAM | 捕获油滴, 热响应 |
TiO2/PEG[ | 多孔空心球 | PEG | TiO2@OHC-PEG-CHO | 捕获油滴, 催化降解 |
PEG-PNIPMA球[ | 多孔空心球 | PEG@SiO2 | PNIPMA brush | 捕获油滴, 热响应 |
PEG-PDEAEMA球[ | 多孔空心球 | PEG@SiO2 | PDEAEMA brush | 捕获油滴, pH响应 |
Janus笼[ | 多孔空心球 | PEO@SiO2 | PNIPAM | 捕获油滴, 温度响应 |
3D MoS2/rGO[ | 网络状颗粒 | rGO | MoS2 | 捕获油滴 |
MnFe2O4@OA微马达[ | 单孔空心球 | MnFe2O4 | OA | 磁响应, 自驱动吸附油滴 |
MnFe2O4@OA/PS球[ | 类球状 | MnFe2O4 | PS | 磁响应, 催化降解 |
Janus颗粒类型 | 形状 | 亲水端 | 疏水端 | 油水分离机制 |
---|---|---|---|---|
NH2/PS@SiO2[ | 单孔空心球 | -NH2 | PS | 捕获油滴 |
Janus笼[ | 多孔空心球 | -OH@SiO2 | DVB | 捕获油滴 |
Janus笼[ | 多孔空心球 | -OH@SiO2 | PNIPAM | 捕获油滴, 热响应 |
TiO2/PEG[ | 多孔空心球 | PEG | TiO2@OHC-PEG-CHO | 捕获油滴, 催化降解 |
PEG-PNIPMA球[ | 多孔空心球 | PEG@SiO2 | PNIPMA brush | 捕获油滴, 热响应 |
PEG-PDEAEMA球[ | 多孔空心球 | PEG@SiO2 | PDEAEMA brush | 捕获油滴, pH响应 |
Janus笼[ | 多孔空心球 | PEO@SiO2 | PNIPAM | 捕获油滴, 温度响应 |
3D MoS2/rGO[ | 网络状颗粒 | rGO | MoS2 | 捕获油滴 |
MnFe2O4@OA微马达[ | 单孔空心球 | MnFe2O4 | OA | 磁响应, 自驱动吸附油滴 |
MnFe2O4@OA/PS球[ | 类球状 | MnFe2O4 | PS | 磁响应, 催化降解 |
合成方法 | Janus颗粒形貌 | 优点 | 缺点 | 文献 |
---|---|---|---|---|
表面选择性修饰 | 表面性质不同的Janus球状、片状颗粒 | 方法成熟、易于调控 | 产量低、合成过程污染大 | [ |
溶胶-凝胶 | 内外性质不同的Janus空心颗粒 | 方法便捷、易于调控 | 油滴吸附量较小 | [ |
机械破碎 | 两侧性质不同的Janus片状颗粒 | 方法便捷、产量高 | 难以实现响应性调控 | [ |
微流体合成 | 球状、哑铃状等 | 稳定大油滴性能好 | 不利于分离小油滴 | [ |
种子乳液聚合 | 新月状、半花椰菜状等 | 易于调控形貌与表面性质 | 合成过程污染大 | [ |
纳米颗粒直接负载 | 降落伞状、树莓状、雪人状等 | 方法便捷、易实现响应性 | 颗粒均一性差、小颗粒易从界面脱附 | [ |
合成方法 | Janus颗粒形貌 | 优点 | 缺点 | 文献 |
---|---|---|---|---|
表面选择性修饰 | 表面性质不同的Janus球状、片状颗粒 | 方法成熟、易于调控 | 产量低、合成过程污染大 | [ |
溶胶-凝胶 | 内外性质不同的Janus空心颗粒 | 方法便捷、易于调控 | 油滴吸附量较小 | [ |
机械破碎 | 两侧性质不同的Janus片状颗粒 | 方法便捷、产量高 | 难以实现响应性调控 | [ |
微流体合成 | 球状、哑铃状等 | 稳定大油滴性能好 | 不利于分离小油滴 | [ |
种子乳液聚合 | 新月状、半花椰菜状等 | 易于调控形貌与表面性质 | 合成过程污染大 | [ |
纳米颗粒直接负载 | 降落伞状、树莓状、雪人状等 | 方法便捷、易实现响应性 | 颗粒均一性差、小颗粒易从界面脱附 | [ |
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