近年来,王树涛研究员团队提出了乳液界面聚合合成异质结构微球的新方法,并在其高效分离应用上取得了一系列创新性成果。发展了多种乳液界面聚合合成方法,制备了一系列具有不同尺寸、化学组成、孔隙、表面纳米结构的异质微球,实现了复杂生物流体中痕量糖肽的分离、相近尺寸蛋白的分离、病毒核酸分离、癌症病人外周血中痕量循环肿瘤细胞的分离、水中痕量微油滴的分离等,构筑了色谱柱、微分离柱、微流控、纸色谱等分离器件。基于这些研究成果,受邀撰写了综述文章。

亲水-疏水异质微球表面具有交替的亲水、疏水成分,这种结构既有利于高极性溶剂(水)的铺展,又有利于中等极性溶剂(乙醇等有机溶剂)、低极性溶剂(辛烷等油性有机溶剂)的铺展。此外,在亲水区,很容易引入带电基团,这些基团能为颗粒间提供静电排斥作用,从而在不同溶剂中实现良好的分散。利用这种独特的全分散性,该团队发展了一种从含有机染料的废水中分离回收染料的策略。染料在水中被吸附到微球上,通过过滤得到净化的水与吸附了染料的微球,再将这些微球分散到有机溶剂中实现染料的脱附,通过过滤得到溶解了染料的有机溶剂,染料通过蒸馏被回收,同时微球被循环利用。

亲水-疏水异质微球实现废水中染料回收示意图