Investigadores chinos han desarrollado nuevas partículas magnéticas de Janus para la separación de aceite y agua. Estas partículas, partículas de Janus magnéticas hidrofílicas / oleofílicas, pueden separar del agua las gotas de aceite a microescamas de forma rápida y eficiente.

La contaminación por hidrocarburos se ha convertido en un desafío mundial. En la práctica, Los aceites generalmente se clasifican como aceites flotantes, aceites dispersos, gotitas de aceite estabilizadas con surfactante y gotitas de aceite diminutas a microescamas sin surfactante. En años recientes, muchos esfuerzos a través del control de la humectabilidad de la superficie para lograr la separación efectiva de los aceites flotantes, Se han elaborado aceites dispersos e incluso gotitas de aceite estabilizadas con tensioactivo. Sin embargo, a menudo se ha pasado por alto la separación de las gotitas de aceite de tamaño micro del agua.

Las gotitas de aceite a microescamas con diámetros inferiores a 20 μm son muy estables en agua. Aún quedan muchos desafíos cuando se utilizan métodos tradicionales y materiales superhumedecibles para separar estas gotitas de aceite a microescamas del agua.

Recientemente, Investigadores del Instituto Técnico de Física y Química de la Academia de Ciencias de China (TIPCCAS) han desarrollado un enfoque de polimerización interfacial en emulsión para sintetizar partículas de Janus anisotrópicas con anisotropía topológica y química controlable.

Este método también se puede ampliar a la fabricación de grandes superficies de actuadores de película Janus bidimensionales.

Sobre la base de estos estudios, los investigadores sintetizaron recientemente partículas de Janus magnéticas hidrofílicas / oleofílicas mediante polimerización interfacial en emulsión y el ensamblaje interfacial de nanopartículas de Fe3O4, darse cuenta de la separación rápida y eficiente de las gotitas de aceite diminutas a microescala del agua.

Al agregar las partículas de Janus magnéticas hidrofílicas / oleofílicas a la emulsión de aceite en agua y luego agitar durante un minuto, la emulsión originalmente estable formó rápidamente capas.

Después de la manipulación con un campo magnético, la fase oleosa superior podría ser rápidamente atraída hacia el imán. Todo el proceso se completó en dos minutos. La separación logró una alta eficiencia (> 99%) y es aplicable a varios aceites y diversos contenidos de aceite.

Los investigadores también encontraron que la superficie oleófila de las partículas de Janus era beneficiosa para capturar una gran cantidad de pequeñas gotas de aceite para que se fusionaran. Finalmente, como moléculas de tensioactivo, estas partículas de Janus podrían adsorberse en la interfaz de grandes gotas de aceite para estabilizarlas.

Estas partículas de Janus se pueden autoensamblar en la interfaz de las gotas de aceite más grandes con su superficie cóncava oleófila hacia la fase oleosa y su superficie convexa hidrófila hacia la fase acuosa.

Estas partículas son un buen candidato para su aplicación en la limpieza de aguas residuales industriales y purificación de agua.