孙青博士在表面活性剂分子设计合成与矿物疏水调控研究方面取得新进展
近日，石化新材料与资源精细利用国家地方联合工程实验室专任教师孙青博士在表面活性剂分子设计合成与矿物界面疏水调控研究方面取得新的进展，在化工国际期刊《AIChE Journal》发表了题为“Thioether-bridged surfactants for interfacial hydrophobic regulation and enhanced mineral flotation recovery”的研究论文。
界面疏水调控是界面工程的核心技术，广泛应用于蛋白质折叠、超疏水涂层、油水分离及矿物分选等领域。以矿物浮选为例，该技术利用疏水颗粒与气泡在气液界面的选择性吸附实现目标矿物的分离回收。然而，多数天然矿物表面由于羟基解离而呈现亲水性，这成为矿物浮选回收的瓶颈。表面活性剂由极性官能团和疏水基团组成，一方面，表面活性剂的官能团可以在目标矿物界面锚定；另一方面，疏水基团外展构建疏水层，驱动矿物向气液界面富集。表面活性剂改性以提高目标矿物界面的疏水性，是促进矿物浮选回收的重要手段。然而，传统的表面活性剂改性方法往往只关注提高矿物界面锚定能力或疏水性其中之一，难以同时兼顾两者。基于此，本研究提出了一种新的策略，通过将硫醚基团引入羟肟酸表面活性剂中，合成了辛硫基乙基羟肟酸表面活性剂。与不含硫醚基团的表面活性剂（OHA）相比，该新型表面活性剂展现出显著的优势：硫醚基团不仅显著增强了表面活性剂与金属离子的锚定能力，在亲水性锡石表面的吸附能力提高了两倍，而且其固有的疏水性也进一步改善了矿物表面的疏水性，促进了矿物与气泡的相互作用，最终实现亲水性锡石的高效浮选回收。这项成果不仅为表面活性剂的分子设计与合成提供了新的思路，也为矿物界面疏水调控技术的发展奠定了坚实的理论基础。
文章第一作者是湖南师范大学专任教师孙青博士和湖南人文科技学院教师杨笛灵博士，通讯作者是中南大学钟宏教授和阿尔伯塔大学（University of Alberta）曾宏波院士，我校为第一单位。
附论文链接：https://aiche.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aic.18772