近日，环境工程领域知名期刊《危险材料杂志》以“Facile construction of multifunctional bio-aerogel forefficient separation of surfactant-stabilized oil-in-water emulsions and co-existing organic pollutant”为题，报道了华理机械与动力工程学院白志山教授课题组王炳捷特聘副研究员在微界面强化非均相分离领域的最新研究成果。

含油乳化废水作为典型难处理工业废水代表，污染主要来源于被分解的乳化油和乳化剂所形成的难降解污染物，其COD较高，而这些COD又形成乳化状的微油滴（100nm~100 μm）与水分子相互结合，难以通过常规的静置、离心以及纤维聚结等方式进行有效去除。此外，含油乳化废水中还含有多种溶解态共存有机污染物，加大了该类废水的处理难度。目前，对含油乳化废水的处理需要经过破乳预处理和共存污染物深度处理两步进行，该过程不仅加大了设备和药剂的投入，同时也延长了废水处理周期，并可能带来意想不到的风险，亟需开发含油乳化废水一体化处理的变革性技术。

基于天然生物质明胶大分子自组装、二氧化钛颗粒预包埋和聚乙烯亚胺表面修饰技术，研究团队开发了两亲超润湿性仿生材料——PEI-TiO2@GA气凝胶。PEI-TiO2@GA不仅具有大容量油相吸收和染料吸附特性，还具有较高的机械强度。借助简单的预润湿过程，便可实现材料界面在超亲油性和超疏油性之间的选择性切换，并可重复使用。结合全新开发的连续分离装置，可一步实现乳化液高效破乳、微油滴聚结分离和共存污染物靶向去除。此外，研究发现PEI-TiO2@GA界面润湿性能的转变是一个可逆的多步过程，乳化液的破乳分离和共存污染物的吸附去除是两个独立的过程。本研究为用于复杂体系工业废水深度处理的高性能工程材料设计和开发提供了新颖的解决方案。

华理机械与动力工程学院特聘副研究员王炳捷为本文第一作者，华东理工大学为唯一通讯单位，研究工作在硕士研究生张涵宇、硕士毕业生田涛等协作下完成，并得到了白志山教授的悉心指导。研究工作获得了国家自然科学基金、上海市青年科技英才扬帆计划和中国博士后基金等项目资金的资助。