超亲水-水下超疏油聚氨酯海绵的制备及其油水分离性能研究

采用了一种简单、高效和环保的方法用于油水分离,即通过改进的Hummers法制备了氧化石墨烯（GO）,以GO和壳聚糖（CS）为改性原料,以聚氨酯海绵（PU）为基体,通过两步浸渍法制备了超亲水-水下超疏油海绵（PUGO@CS）。GO的加入能够增加海绵表面的粗糙度和亲水性,CS的加入能增加海绵的亲水性和GO涂层的稳定性。改性PU具有良好的弹性性能、较好的热稳定性和吸水能力。油水分离性能测试表明,仅在依靠重力的作用下即可分离多种油水混合物,对各种油水混合物的分离效率可达95%以上;改性PU良好的可重复使用性使其在10次使用后的分离效率并未明显降低;在泵提供动外力时可实现无搅拌状态下的静态连续油水分离和搅拌状态下的动态连续油水分离;在磨损循环10次以后,改性PU仍能保持较高的油水分离性能。     

超亲水/水下超疏油膜的制备及油水分离性能

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 （stainless steel）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。     

超亲水/水下超疏油铜基网膜的制备及油水分离实验

本文以紫铜网为基底,通过溶液浸泡法制备了具有超亲水/水下超疏油性质的油水分离网膜。通过扫描电子显微镜分析铜网的表面形态,图像显示网膜表面均匀生长着密集分布的树枝状微米线粗糙结构,径向排列,层层堆叠。通过接触角测量仪分析润湿性质,水滴在铜网表面的接触角为0°,水中的油滴接触角大于155°,说明铜网在空气中具有超亲水性,在水下具有超疏油性。通过油水分离实验,发现铜网仅在重力作用下即可高效分离不同种类的油水混合液,分离效率超过90%。网膜可重复使用,易于清洁。     

PVA型超亲水-水下超疏油过滤膜油水分离性能研究

稀土萃取分离生产过程中会产生大量的含油废水亟待处理,超亲水-水下超疏油过滤膜为稀土冶炼含油废水带来了新的解决方案。以过滤棉为基材,以富含羟基的聚乙烯醇(PVA)与亲水的纳米二氧化硅溶胶为前驱体,以戊二醛为交联剂制备了PVA型超亲水-水下超疏油过滤膜。接触角测试表明,在空气介质中对水的接触角为0°,在水介质中对油的接触角为155.3°,具备优良的超亲水-水下超疏油性能。对制备的PVA型超亲水-水下超疏油过滤膜进行油水分离实验发现,3次重复实验过滤膜的平均油水分离率为97.5%,膜通量为11.89 L/(m²·s),经30次油水分离循环测试,该过滤膜仍具有95.3%的油水分离率和11.06 L/(m²·s)的膜通量,展现了较好的耐久性和稳定性,具有一定的工业推广应用前景。     

PAM/TiO2改性制备三种超亲水膜及其油水分离性能

含油废水对生活环境和生态平衡均造成极大的危害,因此,高效地将油水分离成为目前的研究热点.制备聚丙烯酰胺(PAM)和二氧化钛(TiO2)的质量分数为1％的水溶液,通过改变PAM与TiO2的质量比,采用 自然浸泡法对棉布、聚氨酯膜、铜网进行改性,得到超亲水的膜材料.利用SEM及XRD测试方法对改性前后的膜材料进行表征,分析...     

面向油水分离的无机膜制备及应用进展

膜技术是处理含油污水及含水油液的有效分离方法。无机膜材料由于可调变的表面性质和良好的稳定性,即使在苛刻的条件下,在分离油水方面表现出优异的分离性能。本文首先阐述了设计与制备油水分离膜的理论基础,包括分离过程中压力驱动力和膜表面特性对膜通量和选择性的影响;然后综述了当前国内外用于油水分离的无机膜的制备及其应用进展,重点介绍分子筛膜、金属氧化物/金属氢氧化物膜和氧化石墨烯膜等的研究,分析了在不同油水混合物中研究者们调控无机膜表面性能的策略,提出膜表面润湿性和膜结构是提高膜分离效率和抗污染性的关键;最后指出抵制含大量表面活性剂、碱液及有机聚合物种的乳化油对膜造成污染,是无机膜亟需解决的问题,并展望了无机膜在分离油水方面的发展方向。     

超亲水-水下超疏油表面的研究进展

近年来,超亲水-水下超疏油表面因在生产、生活中具有重要的用途,特别是其良好的油水分离能力,而引起了研究者的广泛关注。该表面可以作为一种新的分离手段,简单、有效地分离油和水的混合物。本文将对超亲水-水下超疏油表面的研究进展作一介绍。     

高通量、抗污染油水分离膜的研究进展

膜分离是深度处理含油废水的有效技术之一,对生态环境保护,提高资源利用率,实现“双碳”目标具有重要意义。开发分离效率高、运行稳定性强的高性能膜材料是油水分离膜研制的热点。综述了近年来油水分离膜在渗透性能和抗污染性能强化方面的研究进展,重点对膜性能强化的机制进行讨论,并分别从传质机制和抗污染机制角度对强化策略进行归纳总结。最后,提出了高性能油水分离膜材料开发存在的问题,对未来的油水分离膜材料的研制方向进行了展望。     

超亲水SiO2修饰膜的构建及其油水乳液分离性能

采用硅溶胶和多巴胺作为修饰剂,通过一步反应在微孔聚丙烯膜(MPPM)表面构建了SiO₂修饰层。利用FTIR、ESEM和EDX对膜进行了表征,发现膜表面SiO₂颗粒分布非常均匀。水/油接触角及纯水通量实验结果表明,修饰膜具有超亲水性及水下超疏油性,透水能力强,水通量大[在0.1 MPa时,水通量高达(5100±500)L·m^-2·h^-1]。油水乳液分离结果表明,修饰膜能有效分离油水乳液,在0.05 MPa时,油水乳液水通量达2830 L·m^-2·h^-1,油截留率达99.8%以上,即使过膜压力增大到0.15 MPa,油截留率也能保持在99%以上,且膜表面的油污可用水清洗除去,展现出很好的应用前景。     

氧化石墨烯-木棉纤维过滤膜的制备及其油水分离应用

通过真空抽滤,使氧化石墨烯溶液均匀地涂覆在木棉纤维上制得具有亲水-水下疏油性的氧化石墨烯-木棉纤维过滤膜.过滤膜表现出了对各种油水混合物高的分离效率和可循环利用性.由于避免了使用化学试剂以及复杂反应过程等,是一种简单、绿色、低成本的制备油水分离材料的方法.     

超亲水天然多酚改性膜的制备及其油水分离性能

为研发绿色环保、制备工艺简单的油水分离材料，以单宁酸(TA)和聚乙二醇(PEG)为改性剂，聚偏氟乙烯(PVDF)膜为基底，通过简单浸渍法，制备了超亲水复合膜(TAPE膜)。采用SEM、AFM、FTIR、XPS和接触角测定仪对TAPE膜进行了表征和分析，并考察了TAPE膜的油水分离性能、耐磨性能和稳定性。结果表明，TAPE膜具有多孔微纳米粗糙结构，当TA含量为蒸馏水质量的1.75%时，该膜的水接触角和水下油接触角分别为0°和156°，表现出超亲水性和水下超疏油性。在0.09 MPa工作压力下，TAPE膜分离水包油乳液的膜通量为1146.4 L/(m²·h)，是原始PVDF膜的30倍，该膜对油水混合液和水包油乳液的分离效率均可达99.9%。此外，TAPE膜具有良好的稳定性，膜表面经砂纸(320目)磨损(100 g载重)25次后水接触角仍高达152°。     

超小型油水分离旋流管的研究

论述了一种超小型旋流管的研究过程。该新型旋流管具有双进口、弧锥体的结构特征。设计了两种规格HL2 8和HL1 8(即公称直径分别为 2 8mm和 1 8mm)。通过对新型旋流管进行实验测试 ,HL2 8型优于国际上正在采用的Thew型双锥体和Amoco型单锥体旋流器 ,并且HL1 8型比HL2 8型旋流管有更高的分离效率。     

特殊润湿性表面的油水分离研究进展

以油水分离的材料表面润湿性为主线,介绍了特殊润湿性表面的制备机理,分析了超疏水超亲油、超亲水超亲油、超亲水超疏油、可转换润湿性的智能表面的优缺点,提出了特殊润湿性材料在油水分离方面的改进方向。未来特殊润湿性材料表面必定向环保、低廉、多功能的方向发展。     

特殊润湿性表面的油水分离研究进展

以油水分离的材料表面润湿性为主线,介绍了特殊润湿性表面的制备机理,分析了超疏水超亲油、超亲水超亲油、超亲水超疏油、可转换润湿性的智能表面的优缺点,提出了特殊润湿性材料在油水分离方面的改进方向.未来特殊润湿性材料表面必定向环保、低廉、多功能的方向发展.     

室温下ZnO超疏水表面的制备及油水分离性能

利用简便的液相法,在室温下于不锈钢网上沉积ZnO纳米片和纳米花粗糙结构,接着通过浸渍法修饰低表面能物质硬脂酸,制备了超疏水不锈钢网。对沉积后的不锈钢网表面形貌、晶体结构、润湿性能、耐磨性能、油水分离性能等进行表征与测定。结果表明,该不锈钢网表面由纳米片和纳米花组成的微纳米结构ZnO构成,具有超疏水性,水接触角161 °;油水分离效率达98%,循环使用20次后分离效率仍保持在95.5%以上;具有良好的机械耐磨性,在高盐环境中表现出化学稳定性。     

基于超亲水超疏油原理的网膜及其在油水分离中的应用

综述了基于超亲水超疏油原理的网膜的研究进展及其在油水分离中的应用。首先介绍了研究的理论基础,包括构筑超亲水超疏油网膜的理论基础及膜分离原理,膜的基本性能及影响因素,液桥原理在超亲水超疏油膜中的应用以及该类膜的结构、制备的原材料和制备的基本方法。然后全面综述了刺激响应超亲水超疏油膜,超亲水及水下超疏油膜,无机结晶纳米线超亲水超疏油膜,分子刷结构超亲水超疏油膜及可用于含油乳液分离的网膜等的研究进展。最后指出了目前在该领域的研究中存在的一些问题,主要包括膜分离的基本理论,制备膜的原材料、膜通量、膜寿命及应用范围等,并对未来的发展进行了展望。     

基于超亲水超疏油原理的网膜及其在油水分离中的应用

综述了基于超亲水超疏油原理的网膜的研究进展及其在油水分离中的应用。首先介绍了研究的理论基础,包括构筑超亲水超疏油网膜的理论基础及膜分离原理,膜的基本性能及影响因素,液桥原理在超亲水超疏油膜中的应用以及该类膜的结构、制备的原材料和制备的基本方法。然后全面综述了刺激响应超亲水超疏油膜,超亲水及水下超疏油膜,无机结晶纳米线超亲水超疏油膜,分子刷结构超亲水超疏油膜及可用于含油乳液分离的网膜等的研究进展。最后指出了目前在该领域的研究中存在的一些问题,主要包括膜分离的基本理论,制备膜的原材料、膜通量、膜寿命及应用范围等,并对未来的发展进行了展望。     

NDM/Cu(OH)2油水分离膜的制备及分离效果分析

为提高Cu(OH)₂泡沫铜的油水分离能力,将泡沫铜浸入正十二烷基硫醇(NDM)制得NDM/Cu(OH)₂油水分离膜,经过NDM修饰后的泡沫铜实现了连续高效捕获微米级油滴的目的。研究结果表明：油水分离膜具有大约150μm孔径的Cu(OH)₂孔状结构;相比未修饰油水分离膜,NDM修饰的油水分离膜的分离效果明显增加,均达95%以上。该研究有助于提高油水分离效果,为后续的应用测试奠定一定的理论基础。     

自愈合油水分离膜的研究进展

随着工业的发展以及海洋石油泄漏事故的频发,产生的含油污水对人类健康和生态环境均有严重威胁,迫切需要发展油水处理材料。膜分离法作为一种高效低能耗的方法被广泛应用于该领域,但在实际应用中容易受到外界机械力损坏或自然环境的影响导致膜分离性能下降甚至丧失。因此,自愈合油水分离膜为此提供了一种新途径,显著提升了膜的附加值。本文介绍了自愈合油水分离膜的制备方法、修复机理和国内外研究现状,针对材料表面微纳粗糙结构及低表面能物质损伤的愈合方式展开论述。指出了自愈合油水分离膜目前存在制备时间长、经济成本高、疏水表面修饰的功能单体单一以及机械强度偏低等问题。提出该领域未来可从降低材料制备成本、发展多功能修饰单体以及实现低表面能物质和表面粗糙结构同步愈合等方向发展,以期为油水分离材料的开发和应用提供参考。