具有抗菌特性的超润湿明胶/植酸/纤维素复合材料制备及其在废水复杂污染物分离中的应用

本研究通过环保的层层自组装(LBL)技术，将明胶(Gelatin, Ge)和植酸(Phytic Acid, PA)修饰于棉织物(GPCF)和原棉(GPRC)，制备出兼具超两亲性(Superamphiphilic)和水下超疏油性(Underwater Superoleophobic)的复合材料。GPCF对油水混合物分离通量高达83,730 L·m?2·h?1（效率>99.99%），GPRC可重力驱动分离表面活性剂稳定的水包油乳液(SOWE)，通量达7,080 L·m?2·h?1（效率>99.1%），并展现优异的染料吸附和抗菌性能，为废水处理提供绿色解决方案。

　　

Highlight

本研究亮点在于通过环境友好的层层自组装(LBL)技术，将天然生物聚合物明胶(Gelatin, Ge)和植酸(Phytic Acid, PA)协同修饰纤维素材料，构建具有超两亲性(Superamphiphilic)和水下超疏油性(Underwater Superoleophobic)的智能复合材料。

Results and Discussion

通过氢键作用将Ge和PA逐层沉积在棉织物和原棉表面，傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)证实了Ge-PA复合涂层的成功构建。润湿性测试显示改性材料对水和油接触角分别为0°和>150°，证实其超两亲特性。GPCF在油水分离中展现惊人通量(83,730 L·m^?2·h^?1)，而GPRC对表面活性剂稳定的水包油乳液(SOWE)分离效率达99.1%。更引人注目的是，GPRC对阳离子染料的特异性吸附效率>99%，且对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌抑菌率超过90%。

Conclusions

该研究开创性地利用生物基材料开发多功能分离膜，其环保制备工艺、卓越的分离性能和抗菌特性，为工业废水处理提供了可持续解决方案。

（注：翻译保留了原文的专业术语和数值表达，采用生动描述如"惊人通量"、"开创性"等增强可读性，同时严格遵循了上下标格式要求。）