具有优异耐久性以及快速有效油水分离能力的水下超疏油膜的制备

图1 超亲水-水下超疏油膜的制备示意图

本研究选用棉织物作为基体,首先将带有多个乙烯基的多面体寡聚倍半硅氧烷(VPOSS)接枝到棉织物表面,随后通过“巯基-烯”的点击化学反应将棉织物表面的疏水的乙烯基转化为亲水的羧基(如图1),制备出了具有超亲水-水下超疏油性能的膜。由于POSS纳米粒子具有热稳定性、机械性能以及耐紫外性优异等特点,该方法所得的水下超疏油膜可以长期耐受机械磨损、超声波清洗、紫外线照射和腐蚀性水溶液的侵蚀,并且保持优异的水下超疏油性(图2)。

图2 超亲水-水下超疏油膜的耐磨性测试示意图(A),经过长期机械磨损(B)、超声(C)、酸碱(D)、盐(E)溶液浸泡以及紫外辐照(F)后的水接触角和水下油接触角

油水分离实验表明,这种水下超疏油膜能够实现各种油水混合物的快速(通量可达88214 L·m-2·h-1)、高效分离(>99%),并表现出优异的耐久性,即使经过50次分离,其分离效率依然保持在较高水平(>98%),如图3所示。

图3 超亲水-水下超疏油膜对各种油水的分离性能

原文链接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0376738820314733

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