Ricercatori cinesi hanno sviluppato nuove particelle magnetiche di Janus per la separazione olio-acqua. Queste particelle, particelle di Janus magnetiche idrofile/oleofile, possono separare le goccioline di olio in microscala dall'acqua in modo rapido ed efficiente.

L'inquinamento da petrolio è diventato una sfida globale. In pratica, gli oli sono generalmente classificati come oli galleggianti, oli dispersi, goccioline di olio stabilizzate con tensioattivi e minuscole goccioline di olio prive di tensioattivi. Negli ultimi anni, molti sforzi attraverso il controllo della bagnabilità superficiale per raggiungere l'effettiva separazione degli oli galleggianti, sono stati prodotti oli dispersi e persino goccioline di olio stabilizzato con tensioattivi. Però, la separazione delle microgoccioline di olio dall'acqua è stata spesso trascurata.

Le goccioline di olio microscalate con diametri inferiori a 20 μm sono molto stabili in acqua. Rimangono molte sfide quando si utilizzano metodi tradizionali e materiali super bagnabili per separare queste goccioline di olio in micro-scaglie dall'acqua.

Recentemente, i ricercatori dell'Istituto tecnico di fisica e chimica dell'Accademia cinese delle scienze (TIPCCAS) hanno sviluppato un approccio di polimerizzazione interfacciale in emulsione per sintetizzare particelle Janus anisotrope con anisotropia topologica e chimica controllabile.

Questo metodo può anche essere esteso alla fabbricazione di grandi aree di attuatori di film Janus bidimensionali.

Sulla base di questi studi, i ricercatori hanno recentemente sintetizzato particelle di Janus magnetiche idrofile/oleofile mediante polimerizzazione interfacciale in emulsione e assemblaggio interfacciale di nanoparticelle Fe3O4, realizzando la separazione rapida ed efficiente di minuscole goccioline di olio in microscala dall'acqua.

Quando si aggiungono le particelle Janus magnetiche idrofile/oleofile all'emulsione olio in acqua e successivamente si agita per un minuto, l'emulsione originariamente stabile formava rapidamente strati.

Dopo manipolazione con un campo magnetico, la fase oleosa superiore potrebbe essere rapidamente attratta verso il magnete. L'intero processo è stato completato in due minuti. La separazione ha raggiunto un'elevata efficienza (> 99%) ed è applicabile a vari oli e vari contenuti di olio.

I ricercatori hanno anche scoperto che la superficie oleofila delle particelle di Janus era utile per catturare un gran numero di minuscole goccioline di olio per farle fondere. Finalmente, come molecole di tensioattivo, queste particelle di Janus potrebbero adsorbire all'interfaccia di grandi goccioline di olio per stabilizzarle.

Queste particelle di Janus possono essere autoassemblate sull'interfaccia delle gocce d'olio più grandi con la loro superficie concava oleofila verso la fase oleosa e la loro superficie convessa idrofila verso la fase acquosa.

Queste particelle forniscono un buon candidato per l'applicazione nella pulizia delle acque reflue industriali e nella purificazione dell'acqua.