有机染料是一种常用的色彩添加剂，被广泛应用于工业、科研和日常生活的方方面面。染料让我们的服饰、食品、日用品绚丽多彩；染料在显微镜下发光实现成像，帮助我们揭示微观世界的奥秘。有数据表明，全球有机染料的产量达到70万吨/年，其中近10-15%被排放到工业和家庭废水中，已成为水污染的重要源头，对生态环境和公众健康构成威胁。
现有染料废水的处理方法，如混凝-絮凝法、生物降解法，可以去除废水中大部分有机染料，然而这些方法依然面临染料去除不彻底、适用染料种类有限、产生的淤泥容易造成二次污染等问题。近年来，随着纳米技术、材料科技的迅猛发展，涌现出一些新兴的材料与染料废水处理技术，包括催化氧化、纳滤和多孔颗粒吸附。催化剂、膜和吸附材料在完成染料废水处理后可重复使用，然而染料的回收很少被重视。究其原因，在有机染料脱附过程中，通常在水溶液中加入含有无机酸、碱或盐的洗脱液，使有机染料的回收过程更加复杂。
近日，据中国科学院消息，中国科学院理化技术研究所科研团队制备出一种全分散微球材料，可从含有机染料的废水中高效分离回收染料，具有广阔应用前景。相关成果已在国际学术期刊《自然·通讯》发表。
全分散的亲水-疏水异质微球。（中国科学院理化技术研究所供图）此项研究中，科研团队首先制备出一种全分散微球材料——亲水-疏水异质微球。“分散而不发生团聚，是微纳米材料能起作用的先决条件。亲水-疏水异质微球突破了传统材料的性能瓶颈，既可以在水中分散，也可以在乙醇、辛烷等有机溶剂中分散，从而为有机染料的高效回收创造了条件。”文章第一作者、中国科学院理化技术研究所研究员宋永杨说。
亲水-疏水异质微球实现废水中染料回收示意图。（中国科学院理化技术研究所供图）在此基础上，科研团队发展了一种从含有机染料的废水中分离回收染料的策略：首先，染料在废水中被吸附到微球上；再将吸附了染料的微球分散到有机溶剂中，染料从微球脱附，被有机溶剂溶解；此后，通过蒸馏去除有机溶剂，回收染料。
“可在多种溶剂中分散的全分散特性，使得此类材料在环境污染物处理、资源回收利用、海洋资源富集提取、生物分子检测等领域具有广阔的应用前景。”文章通讯作者、中国科学院理化技术研究所研究员王树涛说。
