随着工业化的迅猛发展和石油化工产业的扩张，油污泄漏问题日益凸显，成为威胁水体生态安全和人类健康的重大环境难题。油水混合物的高效分离不仅关系到环境保护的成效，更是保障水资源持续利用的重要手段。传统的油水分离方法诸如机械回收、化学处理和燃烧等，在实际应用中存在着成本高昂、效果有限及二次污染等问题。因此，开发性能优越、环保且经济实用的油水分离材料已成为科研和应用领域的迫切需求。近年来，基于天然材料的生物基吸附剂，以其可再生、可降解及低环境负荷的优势脱颖而出，成为研究热点。作为一种天然多孔植物资源，水珠苔因其独特的物理结构和丰富的表面活性基团受到了广泛关注。
然而，其原始状态下的亲水特性限制了其在油水分离领域的应用效果。为克服这一缺陷，科学家们通过表面改性手段，引入疏水性化学基团，从而大幅提升水珠苔的疏水性和亲油性，使其成为高效的油污吸附材料。 改性水珠苔吸附剂的制备通常采用碱性氧化预处理结合硅烷化修饰。首先，利用氢氧化钠与过氧化氢对水珠苔进行预处理，不仅清除表面杂质，还增加了材料的孔隙率和活性位点。该步骤有效暴露出更多的羟基等亲水官能团，为后续的硅烷接枝反应提供了丰富的结合位点。随后，将预处理后的水珠苔与含有乙烯基三乙氧基硅烷的混合溶液反应，经过超声辅助和水热处理，硅烷分子被成功引入至水珠苔表面，形成均匀的多孔疏水层。
此外，纳米二氧化硅颗粒的参与进一步增强了表面粗糙度，实现了超级疏水效果。改性完成后的水珠苔表面水接触角达到157°，远超原始材料，显示出卓越的疏水性和选择性吸附油性物质的能力。 材料结构与性能方面，扫描电子显微镜（SEM）揭示了改性后水珠苔表面更为粗糙和多孔，纳米颗粒及聚硅氧烷层均匀覆盖，为油分子提供了大量吸附位点。X射线光电子能谱（XPS）分析证实了硅元素的成功引入与与羟基结合的变化。傅里叶变换红外光谱（FTIR）则显示新形成的硅烷特征峰，明确了改性机理。热重分析（TGA）表明，经过改性后的水珠苔热稳定性显著提升，利于在多种环境条件下的应用。
更为关键的是，改性水珠苔对各种类型油品表现出优异的吸附性能，其吸油量高达22.756克油/克吸附剂，远超传统生物基材料，展现出强大的油水分离能力和实用价值。 在实际应用中，该吸附剂能够快速漂浮并选择性吸附水面上的油污，操作简便，且吸附速度快，约十五分钟即可达到平衡。这不仅提升了油污治理的效率，也有助于实现资源的循环利用。经多次吸附和热回收测试，材料保持了90%以上的初始吸附能力，展现出优异的重复使用性能，有效降低了长期使用的环境和经济成本。 与目前市场上部分石化合成吸附剂相比，基于水珠苔的生物基吸附剂具有显著的绿色环保优势。其制备过程无须高能耗、无害化试剂使用，且来源丰富、价格低廉，完全符合可持续发展的理念。
同时，这种材料的可降解特性可有效避免二次污染，为油污事件的环境修复提供了安全保障。未来，通过优化表面化学修饰方法和规模化生产技术，有望进一步提升材料的机械强度和应用稳定性，拓宽其在海洋油污、工业废水及应急油泄漏处理领域的实际应用范围。 总结来看，改性水珠苔制备的生物基油水分离吸附剂集高效吸附、优异疏水性与环保性于一体，开辟了一条经济且可持续的油污治理新路径。其稳健的结构和高选择性吸附性能为应对日益严峻的油污环境问题提供了创新解决方案。通过继续完善工艺和推广应用，将为全球生态环境保护和绿色产业发展贡献重要力量。
