超亲水/水下超疏油膜的制备及油水分离性能

作者：曹思静; 潘子鹤; 杜志平^*; 程芳琴

来源：化工进展, 2018, 37(10): 3744-3750.

DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2018-0263

• 膜
• 超亲水/水下超疏油
• 纳米结构
• 黏度
• 油水分离

工业生产和频繁的溢油事故产生大量的含油废水,其高效分离依然面临全球性的挑战。具有仿生浸润特性的膜可以选择性透过水或油,分离效率高且操作简单而广泛应用于油水分离。本文通过一步浸渍法将TiO2纳米颗粒和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)原位固化到不锈钢网上制备了具有微/纳米层级结构的超亲水/水下超疏油油水分离膜。重点考察了TiO2/PVP涂覆液浓度(质量分数1%、3%、5%、7%、9%)对膜的浸润特性和油水分离性能的影响。实验结果表明,不同TiO2/PVP浓度改性的膜具有超亲水/水下超疏油特性,水的接触角均为0°,在水中油的接触角达160°,油水分离效率大于99.5%。膜通量随浓度的增大先减小后增加,当质量分数为3%时膜通量最大为8422.5L/(m2·h)。经过30次连续油水分离后,其分离效率仍大于99.5%,表明TiO2/PVP-SS(stainlesssteel)膜有良好的耐久性和稳定性。因此,TiO2/PVP-SS仿生特殊浸润膜材料在油水分离领域具有经济、高效、环境友好的潜在优势。

• 单位
  山西大学