文献综述
(一)阐述课题研究的现状及发展趋势
1.1油水分离膜
油水分离膜按照孔径大小可以分为网(如不锈钢网等,孔径通常大于10mu;m)、微滤膜(孔径通常小于10 mu;m)、超滤膜(孔径为1~50 nm)等,其膜材料包括金属网、有机膜、海绵等。材料的润湿性通常是指液体在固体表面铺展的能力,通常以接触角的大小来衡量材料的润湿性能。固态表面的超润湿性能主要包括超疏水性、超亲水性、超疏油性、超亲油性、超亲水/超亲油、超疏水/超疏油、超疏水/超亲油和超亲水/超疏油等。随着化学膜材料的发展,可根据膜的分离性质分为:超疏水-超亲油型和超亲水-超疏油型[1]。但是由于超疏水-超亲油型分离膜存在油对膜的污染,造成分离膜不便清洗、膜孔阻塞等问题,膜分离效率、使用寿命和通量下降;且大多数油的密度都比水小,水在下层则阻碍了油与膜的接触通过。相反,超亲水-超疏油型油水分离膜则可以解决上面的问题,使水顺利透过且分离膜不被油污染。大量研究表明,构筑超亲水-超疏油分离膜的有效方法是: (1) 构造低表面能的亲水表面,可以有效疏油、抗油污染;(2) 构造表面微米-纳米分级结构的表面粗糙度增强疏油性,提高分离效率[2]。
1.2超亲水性分离膜的制备方法
1.2.1表面接枝
表面接枝聚合是在具有活性基团基膜表面通过“graft-from”或“graft-to”的方法,将聚合物链接枝到膜表面,再经过交联等后处理的构建选择性分离层或对纳滤膜表面加以修饰以获得高性能复合纳滤膜的方法。
Zhao[3]研究发现,通过将PNIPAAM接枝在PVDF膜上后,膜的性能得到了大大的改善。由于PNIPAAM热敏性质,对温度的调节实现亲水性的改变,膜的抗污染性能显著提高,通量恢复率达到了91.59%,在25℃时,经PNIPAAM修饰的PVDF膜能有效抵抗细菌在膜表面的附着,膜的抗菌性能最优;同时改性之后的膜机械性能也得到了提升。
Yang Jin等[4]以二甲基二烯丙基氯化铵为亲水部分,接枝上疏油基团全氟取代羧酸盐,得到超亲水-疏油的聚合物。将纳米SiO2粒子引入该聚合物制备了具有湿度响应的超亲水-疏油网膜,当 w (SiO2)为50%时,膜对水的接触角在9 min内从165.0°降至0°,而对油的接触角保持为155.0°。
1.2.2表面涂敷
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