工业排放和原油开采等过程中产生的油污染严重威胁着地球生态和人类健康，而膜分离技术可通过孔径筛分原理有效隔绝油滴实现对乳化含油废水的高效分离。因油污染造成的分离水通量大幅衰减是膜分离技术需要克服的关键性问题之一。然而，简单的亲水改性虽然可以赋予膜表面一定的抗污性能，但依然难以解决分离通量严重衰减的问题。其根本原因在于，“单一防御”机制不足以在过滤环境下有效防止油滴在膜表面的堆积和滤饼的产生。最近，科研人员 道了一种用于油水乳液分离膜表面抗油污染改性的超强“双重防御”设计：通过在聚偏氟乙烯（PVDF）微滤膜表面首先覆盖聚甲基丙烯酸羟乙酯（pHEMA）水凝胶层，再在水凝胶层表面可控接枝磺酸甜菜碱两性离子聚合物（pSB）刷。该种分层级的分子空间结构在膜表面构建了一种高度覆盖的“双重防御”抗污染屏障，可有效抵御油的粘附和滤饼的产生。研究结果表明，PVDF-pHEMAgel-pSBbrush分离膜在错流分离多种表面活性剂稳定的烷烃油-水乳液和自乳化的挥发性中药油-水乳液时，可实现分离水通量的极低衰减。与此同时，分离膜在过滤纯水和分离油水乳液时，其水通量可保持几乎一致，说明“双重防御”的膜表面具有优异的抗油污性能并可有效阻止滤饼的产生。
图1 两性离子聚合物刷接枝水凝胶改性的PVDF微滤膜，PVDF-pHEMAgel-pSBbrush。
图4 膜表面的浸润性、水下抗油粘附性能和自清洁特性。
图5 错流过滤环境下“双重防御”和“单一防御”分离膜的抗油污染性能。
图7 自乳化挥发性中药油油水乳液的分离及抗污染性能。
参考文献：
doi.org/10.1002/adfm.202113247
声明：本站部分文章内容及图片转载于互联 、内容不代表本站观点，如有内容涉及侵权，请您立即联系本站处理，非常感谢！