Pesquisadores chineses desenvolveram novas partículas magnéticas de Janus para separação óleo-água. Essas partículas - partículas Janus magnéticas hidrofílicas / oleofílicas - podem separar gotículas de óleo em escala micro da água de forma rápida e eficiente.

A poluição por óleo tornou-se um desafio global. Na prática, óleos são geralmente classificados como óleos flutuantes, óleos dispersos, gotículas de óleo estabilizadas com surfactante e pequenas gotículas de óleo com micro-escala sem surfactante. Nos últimos anos, muitos esforços por meio do controle da molhabilidade da superfície para alcançar a separação eficaz de óleos flutuantes, óleos dispersos e até mesmo gotículas de óleo estabilizadas com surfactante foram produzidos. Contudo, a separação de micro-gotas de óleo da água tem sido freqüentemente esquecida.

Gotículas de óleo em micro-escala com diâmetros inferiores a 20 μm são muito estáveis ​​na água. Muitos desafios permanecem ao usar métodos tradicionais e materiais supermolhaveis para separar essas gotículas de óleo em escala micro da água.

Recentemente, pesquisadores do Instituto Técnico de Física e Química da Academia Chinesa de Ciências (TIPCCAS) desenvolveram uma abordagem de polimerização interfacial em emulsão para sintetizar partículas de Janus anisotrópicas com anisotropia topológica e química controláveis.

Este método também pode ser expandido para a fabricação de grandes áreas de atuadores de filme Janus bidimensionais.

Com base nesses estudos, os pesquisadores sintetizaram recentemente partículas magnéticas hidrofílicas / oleofílicas de Janus por polimerização interfacial em emulsão e a montagem interfacial de nanopartículas de Fe3O4, percebendo a separação rápida e eficiente de pequenas gotículas de óleo em escala micro da água.

Ao adicionar as partículas magnéticas de Janus hidrofílicas / oleofílicas à emulsão de óleo em água e subsequentemente agitar por um minuto, a emulsão originalmente estável formou camadas rapidamente.

Após a manipulação com um campo magnético, a fase de óleo superior pode ser rapidamente atraída para o ímã. Todo o processo foi realizado em dois minutos. A separação alcançou uma alta eficiência (> 99%) e é aplicável a vários óleos e diversos conteúdos de óleo.

Os pesquisadores também descobriram que a superfície oleofílica das partículas de Janus foi benéfica para capturar um grande número de gotículas de óleo minúsculas para fazê-las coalescer. Finalmente, como moléculas de surfactante, essas partículas de Janus podem ser adsorvidas na interface de grandes gotículas de óleo para estabilizá-las.

Essas partículas de Janus podem ser automontadas na interface das gotículas de óleo maiores com sua superfície côncava oleofílica em direção à fase de óleo e sua superfície convexa hidrofílica em direção à fase de água.

Essas partículas fornecem um bom candidato para aplicação na limpeza de águas residuais industriais e purificação de água.