应用于油水乳液分离的结构一体化Janus膜的制备

作者：邓成雨; 李田田; 侯雪怡; 卢彦越^*; 刘富^*

来源：膜科学与技术, 2022, 42(06): 57-69.

DOI：10.16159/j.cnki.issn1007-8924.2022.06.008

• 聚偏氟乙烯
• 亲水改性
• 膜
• 乳液
• 分离

利用亲水性高分子共聚物(PVP-VTES)在聚偏氟乙烯(PVDF)基体膜内的水解、单向偏移和热交联使膜表面呈现有效亲水性，成功制备出亲水层厚度可控、亲/疏水层“结构一体化”的Janus膜.对Janus膜的形貌结构、化学组成、润湿性等性能参数进行表征，结果表明，膜疏水底面空气中水接触角(WCA)值维持在110°,5种油滴的水下油接触角(OCA)值则快速降为0°,而亲水表面水下OCA值可高达155°.且膜表面的防污性能相对较好。将驱动压力控制在-0.09 MPa或-0.05 MPa下，使用Janus膜进行水包油(O/W)或油包水(W/O)乳液的可切换分离：针对大豆油的水包油乳液的水通量为22.88 L/(m2·h),分离效率高达93.35%,对油包水乳液的油通量为17.45 L/(m2·h),分离效率高达91.47%;针对氯仿的水包油乳液的水通量为358.81 L/(m2·h),分离效率达到95.54%,对甲苯的油包水乳液的油通量为269.21 L/(m2·h),分离效率为91.87%.相较于纯疏水膜和纯亲水膜的低通量以及较低的分离效率，Janus膜对油水乳液的分离效果较好.

• 单位
  化学化工学院; 中国科学院宁波材料技术与工程研究所; 河北科技大学; 广西民族大学