一种抗污染/自清洁的双向油水乳液分离温敏膜

以聚偏氟乙烯(PVDF)为基膜,通过原位聚合和蒸气诱导相分离法(VIPS)引入亲水聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)和聚甲基丙烯酸羟乙酯(PHEMA),成功制备了一种抗污染/自清洁的双向油水乳液分离温敏膜.系统研究了单体质量比对膜微观结构、化学成分、表面浸润性、油水分离性能的影响,以牛血清白蛋白(BSA)为模型蛋白分子考察了膜的抗污染性能及自清洁性能.结果表明,当单体质量比为2.5∶0.5时,膜表面呈现出均匀的蜂窝状微纳米结构,表现出优异的双亲/液下超双疏性,水下油接触角和油下水接触角分别为151.1°和152.8°,对水包大豆油和大豆油包水乳液的渗透率分别为32584和1083L/(m^(2)·h·MPa),分离效率均在99.55%以上.其在20和50℃下对1 g/L的BSA溶液的静态吸附量仅为35.8μg/cm^(2),通过交替使用50℃/20℃纯水对污染的膜进行清洁,其通量恢复率和不可逆污染率分别为99.0%和1.0%.上述研究结果为抗污染/自清洁双向油水乳液分离膜的创新设计和制备提供了新思路.

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SiO_2修饰层。利用FTIR、ESEM和EDX对膜进行了表征,发现膜表面SiO_2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。

重力驱动下乳液分离材料的研究进展

近年来,油水分离技术不断进步,其中重力驱动过滤技术以油和水不混溶的特点可以快速的分离这两种液体,并且与其他需要能源的传统方法相比,这种方法更具有经济效益。但是,由于乳液体系比较稳定,且乳液的液滴尺寸更小,增大了分离难度。为了实现重力下的分离,乳液分离材料应该具有较高的孔隙度和合适的孔径,还应对乳液中的油相或水相具有特殊的润湿性。本文介绍了不同的乳液分离材料和影响乳液分离的因素,并且介绍了相应的修饰技术以及功能化策略,指出重力过滤下乳液分离膜的问题,并对其发展方向进行了展望。

超疏水聚苯胺/聚四氟乙烯复合膜的制备及油水乳液分离性能

以苯胺为原料,采用原位聚合法在聚四氟乙烯(PTFE)基体上合成聚苯胺/聚四氟乙烯(PANI/PTFE)复合膜.利用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)和静态水接触角测试对PANI/PTFE复合膜的形貌、结构和浸润性进行分析,并对其油包水乳液分离性能、通量和循环使用性能进行了测试.研究结果表明,PANI/PTFE复合膜仅在重力条件就能有效分离油包水乳液;而且重复数十次过滤后,PANI/PTFE复合膜仍具有良好的抗污能力和分离性能.

基于多巴胺亲水改性下Janus膜的制备及其油水乳液分离

目前用于处理含油废水的特殊润湿材料通常分为去油型和去水型,其仅局限分离单一乳液。本文基于多巴胺改性的聚偏氟乙烯(PVDF)膜,通过交替浸渍工艺和无纺布剥离,制备了具有不对称润湿性的Janus膜。通过调整交替次数以及剥离无纺布,可分别获得超亲水/水下超疏油的表面以及超疏水/超亲油的底面,水/水下油接触角(CA)差异高达150°。基于Janus膜的非对称润湿性,仅通过切换跨膜方向,对表面活性剂稳定的水包油(O/W)和油包水(W/O)乳液渗透通量高达367L/(m^(2)·h)和1729L/(m^(2)·h),其中水包油渗透液化学需氧量(COD)符合石油化工排放标准,油包水渗透液中水含量小于80mg/L,实现了对O/W和W/O乳液的高效分离。此外,Janus膜在牛血清蛋白(BSA)溶液分离过程中表现出理想的防污性能和可重复使用性。

耐溶剂型聚芳硫醚砜油-水乳液分离膜的制备

聚芳硫醚砜(PASS)可以通过相转化法制备成分离膜,氧化后得到的O-PASS膜具有了更加优异的耐溶剂性,进一步多巴胺改性后得到DO-PASS膜,将其应用于油-水乳液分离中。多巴胺改性后DO-PASS膜表面涂覆上了一层聚多巴胺层,由于聚多巴胺具有大量亲水基团,在多巴胺改性后PASS膜的亲水性得到了改善。选用较强溶解能力的二氯甲烷制备了油-水乳液,并且在油-水乳液分离实验中发现,DO-PASS膜的油截留率达到80%以上。相比于其他膜材料,O-PASS能够耐受二氯甲烷的侵蚀,这些都说明了DO-PASS膜在分离具有较强溶解能力的油-水乳液中有着极为重要的发展前景。

离子型聚丙烯酰胺原位修饰聚氨酯泡沫用于高效乳液分离

含有表面活性剂乳液的分离是污染物处理领域面临的难题之一。本研究通过原位发泡改性的方式,成功制备了不同离子型聚丙烯酰胺修饰的聚氨酯(PAM@PU)泡沫。聚丙烯酰胺(PAM)的引入提高了聚氨酯(PU)泡沫的疏水性能,其水接触角(WCA)可达(143±3)°,并且具备优异的耐酸、碱、盐和物理磨损等稳定性。阳离子型和阴离子型PAM的引入使聚氨酯泡沫的压缩应力由7.6 kPa(纯PU)分别增大至25.5 kPa和21.6 kPa,提高了PU的力学性能,有利于其实际应用。值得一提的是,PAM@PU对不同表面活性剂稳定的乳液表现出优异的分离效率:其中,阴离子型聚丙烯酰胺复合聚氨酯泡沫(APAM@PU)对阳离子表面活性剂稳定乳液的分离效率高达92.27%,相比PU提升了22.17%;阳离子型聚丙烯酰胺复合聚氨酯泡沫(CPAM@PU)对阴离子表面活性剂稳定乳液的分离效率为84.15%,相比PU提升了10.92%。本工作为高效破乳材料的设计开发提供了新的思路。

兼具乳液分离和染料吸附性能的复合海绵的制备及性能研究

通过两步浸渍法制备了具有水下超疏油和抗油污染性能的SiO-CS/SA海绵,该海绵仅通过重力作用就能分离含油废水,对多种油水混合物和含表面活性剂乳液的分离效率分别在99.0%和99.1%以上,通量分别在60 000 L/(m^(2)·h)和1 694 L/(m^(2)·h)以上。此外,该海绵还可同时分离含刚果红染料的乳液,经4次循环之后乳液分离效率仍达99.0%以上,对染料吸附率达94.5%以上。因此,这种环境友好型的海绵材料可以促进功能界面材料的发展,在含染料的乳液分离领域具有潜在的应用前景。

具有自清洗和高效乳液分离的半透明超疏水PDMS/PMMA涂层的制备

本文采用简单的喷涂法,利用无氟和常见的材料,即PDMS和PMMA在THF溶剂中的混合体,制备了一种半透明的超疏水涂层。PMMA的微结构粗糙度与PDMS的低表面能结合,已被证实有助于超疏水性。此外,涂层在保持超疏水性能的同时,还具有显著的抗冲砂、抗水滴冲击等性能。同时,所制备的涂层还具有很好的透明性。此外,超抗湿的表面已被证明在高效油水乳液分离等领域具有很高的应用价值。

高性能碟式陶瓷膜在油水乳液分离中的研究

为解决膜分离技术处理油水乳液所遇到的膜污染问题,本文选择碟式陶瓷膜,采用动态过滤方式,研究了跨膜压差、膜转速和进料液温度对处理油水乳液的渗透通量和截留率的影响.结果表明:使用平均孔径为100 nm的碟式陶瓷膜处理油质量浓度为1000 mg/L的油水乳化液,当进料液温度为30℃、膜旋转速度为365 r/min、跨膜压差为0.02 MPa的操作条件下,碟式陶瓷膜的稳定通量达8700 L/(m^(2)·h·MPa),截留率达99.9%.与相同孔径的管式陶瓷膜比较,碟式陶瓷膜的渗透通量提升3~5倍.这表明碟式陶瓷膜动态过滤系统能够实现油水乳液的低能耗和高效率处理,为油水乳液的处理提供了一种新的途径.

静电纺丝纳米纤维膜分离油水乳液的研究进展

静电纺丝纳米纤维膜因其多孔结构、高渗透性和特殊的表面性能,使其在油包水乳液分离中具有极大的应用潜力。综述了国内外采用静电纺丝技术制备油水乳液分离膜材料的部分成果和使用现状,介绍了电纺不同材料和经过不同后处理工艺制备的不同结构的纤维膜在油水乳液分离中的应用和分离性能。

液膜分离中的稳定作用与破乳方法研究进展

对目前国内乳液膜分离技术中的稳定性和破乳技术研究进展进行了综述。介绍了表面活性剂、流动载体、添加剂等因素对液膜稳定性的影响,同时,对传统破乳法和几种新型的破乳技术进行了介绍。

油-水乳液分离设备和过滤材料Lakina,T.A.等 （Russia）

该设备有一容器、一立式的滤芯式过滤元件(有盖和底和其间的格网)、一中央穿孔管和同轴摆放的纤维滤料，有一收集油份的内腔，乳液加料支管和分离产物引出管。第一层过滤材料是由疏水聚合物纤维不织布组成，第二层是由亲水超细玄武岩纤维组成。该设备适用于炼油工业中的油水乳液分离、废水处理和水的净化。

高负载氧化铝复合膜的制备及其油水分离性能

为提升聚砜膜的亲水性与抗油污染性能,采用共混亲水性无机纳米粒子——氧化铝的方式对其进行改性。通过非溶剂诱导致相转化法制得Al2O3/PSF复合膜,系统研究氧化铝与聚砜的质量比对铸膜液黏度、膜结构、孔隙率、力学性能、膜渗透性能和油水分离性能的影响。结果表明:当氧化铝与聚砜的质量比为7:1时,膜的孔隙率为78.04%,水接触角为37°,纯水通量达到最高的1500 L/(m^(2)·h·bar)(1 bar=100 kPa),油水乳液的渗透通量为320 L/(m^(2)·h·bar),并且除油率高于99%。与改性前相比,该膜展现了优异的油水分离性能。

PVDF纳米纤维膜的制备及其油水分离性能

针对静电纺丝纳米纤维膜孔径偏大的问题,以聚偏氟乙烯(PVDF)为成膜聚合物,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)/丙酮为混合溶剂制得纺丝液,采用静电纺丝技术制备PVDF纳米纤维膜,并研究聚合物浓度对纳米纤维膜孔结构及油水分离性能的影响。结果表明:增大纺丝液浓度会明显提高PVDF纳米纤维直径,使得纳米纤维直径分布变窄;当PVDF质量分数为14%时,所得PVDF纳米纤维膜具有较好的表面形貌和拉伸强度;油水分离结果表明,重油体系(二氯甲烷+水)通量最大达2 900.86 L/(m^(2)·h),分离效率高达99.5%,高粘附油体系(玉米油+水)通量最小为32.98 L/(m^(2)·h),分离效率仅有91.7%。在进一步的油包水乳液分离过程中,PVDF纳米纤维膜(M-3)具有的油水分离通量为7.9 L/(m^(2)·h),分离效率高达97.6%。

分离蛋白乳清中异黄酮糖苷酸解工艺的研究

水解分离蛋白乳清,高效液相色谱测定异黄酮苷元转化率.通过单因素试验和正交试验确定水解的最佳条件为:硫酸浓度为2.5 mol/L,水解时间为2 h,水解温度为80℃时,大豆异黄酮苷元最高转化率为98.7%.并以1HNRR、ESI/MS确定了主要黄酮苷元结构.

用含两亲高分子的乳液膜体系迁移痕量Cd^(2+)

将两亲高分子聚 (丙烯酸—甲基丙烯酸十二酯 )作为膜稳定剂加到由Span 80、煤油、液体石蜡和水等组成的W /O型乳液膜中 ,研究了此液膜对痕量Cd2 + 的迁移作用。结果表明 ,由于两亲高分子的空间稳定作用而导致乳液膜对Cd2 +

硅烷偶联剂/纳米粒子改性密胺海绵的制备与油水分离性能

采用乙烯基三甲氧基硅烷和纳米二氧化钛对密胺海绵进行表面处理,得到疏水吸油海绵。采用傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜和水接触角对改性海绵的表面进行表征,并对其吸油性能和重复利用率进行了研究。结果表明:所制备海绵的水接触角为140.5°,对各种油类和有机溶剂具有优异的吸附能力(66.2~132.7 g/g),对甲苯乳液和正己烷乳液的分离效率分别达到98.96%和96.03%,并具有较高的重复使用性。该吸油材料具有反应条件温和、制备工艺简单等优点。

海藻酸钠基碳气凝胶的染料吸附及油水分离研究

利用来源广泛、绿色无污染的海洋材料海藻酸钠为碳源,经湿法纺丝、高温碳化和水洗制备了海藻酸钠基碳气凝胶W-SACA。W-SACA具有丰富的孔洞结构和高达1143.77 m^(2)/g的比表面积。以阳离子染料亚甲基蓝(MB)、阴离子染料甲基橙(MO)、溶剂染料油红O(ORO)为代表考察了接触时间、染料浓度、温度、pH对吸附效果的影响,结果表明,W-SACA对这3种染料的吸附量分别高达196.5009、198.9216、194.3202 mg/g。此外,W-SACA也成功地应用于油水混合物和乳液的高效分离。

Cu_(2)S@SSM复合膜的制备及其油水分离性能

在含油废水处理中迫切需要具有优良化学稳定性的油水分离材料。为了在酸碱盐等复杂环境中能够有效的分离各种水包油乳液,以不锈钢网(SSM)为基底,采用电化学沉积和溶液反应相结合的方法将硫化亚铜(Cu_(2)S)修饰到不锈钢网表面,成功的制备了Cu_(2)S@SSM复合膜。制备的Cu_(2)S@SSM复合膜具有优异的超亲水/水下超疏油性能。对无表面活性剂和表面活性剂稳定的水包油乳液进行了一系列的油水分离实验,分别获得了高达932和361 L/(m^(2)·h)的渗透通量以及99.78%和99.15%的分离效率。得益于Cu_(2)S的类光芬顿催化性能,制备的Cu_(2)S@SSM复合膜在可见光照射下对亚甲基蓝、罗丹明B的降解率高达99%。更重要的是Cu_(2)S@SSM复合膜在强酸、强碱和高盐环境中表现出优异的化学稳定性。