在刚刚结束的自治区科技创新大会上，“聚集诱导油水分离材料与技术”获得2022年度自治区技术发明奖唯一的一个一等奖。

　　技术发明奖，主要考量项目在运用科学技术知识研究开发产品、工艺、材料及其系统中取得的重大突破。

　　“聚集诱导油水分离材料与技术”的主要完成人为中国科学院新疆理化技术研究所（以下简称新疆理化所）马鹏程研究员带领的科研团队，团队历经十余年的科研攻关，提出聚集诱导油水分离新技术，研制出一系列基于该技术的纳米复合油水分离材料，突破了油水分离材料规模化制备、材料与分离设备有效集成等关键技术，实现了聚集诱导油水分离材料及装备在原油开采、石化等行业油水分离领域的应用。

　　从一张张普通的工业无纺布，到可分离复杂油水混合物的高端材料，这支扎根新疆的科研团队，走出了一条从实验室到市场的产学研用之路。8月2日，记者专访了团队负责人马鹏程。

　　为普通材料“加点料”

　　2012年，马鹏程结束为期两年的国外深造，回国后入职新疆理化所，并组建了一支高分子复合材料团队。

　　"当时国内国际上做油水分离材料的科研团队不少，但能解决实际问题的却不多，因此我们一开始就给研究明确了方向，那就是瞄准市场需求。"马鹏程说，新疆油气资源丰富，但在开采过程中面临着含油污水处理的难题，因此制备出高效的油水分离材料，成为团队主要的科研攻关方向。

　　马鹏程说，制备油水分离材料需要大量的基础研究，基本上前七八年都是在实验室里“不断试错”。刚开始选用棉布为基础材料，但在遇到高温高腐蚀等极端环境时，性能就会下降。此外，棉布成本相对较高，在进行工业化制备时并没有价格优势。此后，团队将目光瞄准价格更低，可塑性更强的工业化无纺布。

　　一块平平无奇的无纺布，如何在实验室里实现华丽变身的？马鹏程说，这就需要给这些普通材料“加点料”。

　　马鹏程介绍，科研团队以油水混合物中油含量及其分布特征（浮油、分散油、乳化油等）为出发点，通过多种物理手段对无纺布进行改性，使其具备全新的性能，由此开发了一系列具有多元化特性的纳米复合油水分离材料，并形成了制备材料的普适性方法体系，解决了传统油水分离用纳米材料制备工艺复杂、成本高、难以量产等困难，为我国高端油水分离技术领域贡献了新疆力量。

　　提出油水分离新技术

　　在大量的实验中，马鹏程探索出一条油水分离的新技术，并将其命名为聚集诱导油水分离技术。这一技术阐明了纳米复合油水分离材料表面特性（形貌、功能基团等）与材料宏观亲水、疏水性质之间的关系，建立了由材料表面能和粗糙度控制的油水分离过程方法，并实现新技术的应用验证。

　　马鹏程说，当油水混合物经过吸附材料时，油滴会和吸附材料骨架表面发生接触，由于材料表面的粗糙度和亲油性使得油滴会被材料表面捕捉到，然后在骨架表面铺展开来。附着在骨架上面的油膜会随着油滴不断被吸附而逐渐变大，当积累到一定程度后，油受到的浮力大于附着力，油滴/膜会脱离骨架从而上浮，变成浮油。对于粘度较大的重质油，包括原油，要积累吸附足够多的量，才能实现油滴和骨架表面的脱附。整个过程中，材料通过不断捕捉聚集小油滴，直到小油滴长大脱附，从而实现物理破乳分离。

　　基于这一技术，科研团队以制备的高分子纳米复合油水分离材料为核心，研制出聚集诱导油水分离设备，实现了油水分离材料和设备的有效集成，建立了针对多种油水混合物进行高效分离的新装备体系。

　　把论文写在祖国大地上

　　“习近平总书记号召我们，要肩负起历史责任，坚持面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康，不断向科学技术广度和深度进军。 我们的科研工作也一直以此为目标，把论文写在祖国大地上。”马鹏程说。

　　在油水分离材料领域取得一系列成果后，马鹏程带领科研团队多次前往油田开采区、石化园区进行调研，与企业对接开展前期中试，不少企业也专程来到新疆寻求合作。

　　为了进一步加速科技成果转化，打通产学研用链条，2019年团队基于众多科研成果孵化成立了中科瑞丽分离科技无锡有限公司，并顺利通过国家高新技术企业认证。

　　从实验室到市场，从科研人员到企业技术专家，这支科研团队一步步实现着突破，也让更多的高科技产品服务于国民经济主战场。

　　目前，天津一家石化企业已经建成了一整套油水分离装备体系，并顺利运行了两个多月，可实现日均处理废水500立方米。和传统的处理方法不同，采用聚集诱导油水分离材料与技术后，油水混合物中的油脂在进行有效分离后仍可以作为燃料重复利用，分离后的水体指标也优于排放标准。

　　马鹏程说，十余年的项目实施过程中，形成了一支长期致力于分离材料与技术研究的科研队伍，目前成员已有四十多名。项目获得授权中国发明专利12项、实用新型专利2项、软件著作权2项，发表SCI论文20篇。

　　在自治区科技创新大会现场领取了2022年度自治区技术发明奖一等奖后，马鹏程进一步坚定了扎根新疆搞科研的决心。“我们的成果拥有自主知识产权，形成了油水分离过程从原理、材料、组件到装备的全链条技术布局体系，打破了高端油水分离材料长期被欧美企业垄断的现状，实现了对进口材料和技术的替代。”马鹏程说，目前油水分离技术取得阶段性成果，后期团队还将对装备体系进行自动化改造，提升运行效率。此外，针对原油开采加工产生的废气以及煤化工领域，科研团队还将开展持续的科研攻关，着力破解油水气的高效分离，实现资源利用的最大化。

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