Frequente olielozingen tijdens het olietransport zijn een kritisch wereldwijd milieu- en economisch probleem geworden. Traditionele olie-water scheidingstechnologieën, inclusief centrifugeren, filtratie, opgeloste luchtoprichting, olieafschuimers en adsorptie, hebben een laag rendement en verbruiken veel energie tijdens complexe scheidingsprocessen.

Membraanscheiding is een veelbelovende en economische benadering om energie- en milieu-uitdagingen aan te pakken. Geïnspireerd door het anti-bevochtigingsgedrag van een oliedruppel op vissenschubben in water, onderzoekers hebben de afgelopen jaren onder water superoleofobe materialen ontwikkeld. Echter, sommige organische polymeermembranen verliezen olie-waterscheidingscapaciteit bij hoge temperatuur of blootstelling aan organische oplosmiddelen. Aanvullend, het produceren van de meeste anorganische membranen brengt complexe bereidingsprocessen met zich mee.

Om deze problemen op te lossen, Ming Xue en medewerkers van Jilin University, China, hebben een micro/nanostructuur in een MOF-membraan geïntroduceerd om de efficiëntie van de water/olie-scheiding te verbeteren. Hun resultaten zijn gepubliceerd in Wetenschap China-materialen .

"We hebben met succes een ZIF-8-gecoat gaasmembraan met uitstekende olie-waterscheidingsprestaties geconstrueerd door het gaas eenvoudig onder te dompelen in een precursoroplossing bij kamertemperatuur en atmosferische druk, " zei Prof. Xue. "Het membraan vertoont onderwater superoleofobe eigenschappen, die wordt toegeschreven aan de micro- en nanostructuur op het oppervlak van het ZIF-8-gecoate membraan. De waterfase dringt zich op in de micro- en nanohiërarchische structuur van het membraanoppervlak, het vormen van een barrièrelaag, waardoor de waterfase via de zwaartekracht snel door het membraan kan gaan, en verwerpt de oliefase. Dit is het scheidingsmechanisme."

Dit MOF-membraan vertoont een uitstekende scheidingsefficiëntie van meer dan 99,99 procent voor verschillende olie-watermengsels met een restoliegehalte in het verzamelde water van minder dan 4 ppm. Het vertoont ook een opmerkelijke waterflux zo hoog als 10, 2000 l/m ² h en hogere olie-indringingsdruk van 6400 Pa. Wat betreft stabiliteit, Xue zei, "Dit membraan vertoont een uitstekende stabiliteit bij hoge temperaturen (200°C) en bij blootstelling aan verschillende organische oplosmiddelen (tetrahydrofuran (THF), N, N'-dimethylformamide (DMF), N-methyl-2-pyrrolidon (NMP), dichloormethaan (DCM) en n-hexaan) onderdompeling."

"Belangrijker, " hij voegde toe, "gebaseerd op de gemakkelijke fabricagemethode en de gemakkelijk verkrijgbare en goedkope materialen, dit soort MOF-membraan kan gemakkelijk worden vergroot, en in staat om een ​​grote hoeveelheid olie-watermengsel te behandelen."