超疏水棉织物制备及其在油水过滤分离中应用

李维斌， 张 程， 刘 军

(江苏大学 环境与安全工程学院， 江苏 镇江 212000)

水中油类物质的污染影响着人类健康和生态环境，其主要来源是工业废水排放和石油泄漏[1-2]。目前油类的主要处理方法有磁吸附[3]、化学分散[4-5]、生物处理[6-7]和超润湿材料等。超润湿材料经过长期发展获得了巨大的进步，已成为处理水中油类的重要方向。

超疏水性是一种特殊的润湿性[8-9]，由于其特殊的性质，超疏水表面具有重要的潜在应用，包括自清洁[10-11]、油水分离[12-13]、防冰[14-15]、防腐蚀[16-17]和防生物污垢[18-19]。在超疏水材料领域，棉织物是重要的基底材料，其在生活和生产中使用广泛，同时价廉易得，但由于表面含有大量羟基，棉织物能够同时吸收水和油，不能直接用于油水分离，而在其表面构造超疏水表面的同时保持其超亲油性就可应用于油水分离。目前在棉织物表面制备超疏水涂层的方法有溶胶-凝胶法[20]、浸涂法[21]、喷涂法[22]等。在这些方法中，一般用微纳米颗粒如SiO2、TiO2、氧化锌、氧化铜覆盖形成粗糙表面，再通过低表面能物质改性获得超疏水性能。如Celik等[23]在不同的普通织物上喷涂十二烷基三氯硅烷改性的SiO2纳米颗粒制备超疏水表面，其中雪尼尔和非织造布上的涂层在对水的冲击、磨损和洗涤方面表现出较好的机械耐久性。Wang等[24]通过改性的粉煤灰和十二烷基三甲氧基硅烷浸涂制备超疏水涂层，具有良好的环境友好性、低成本、高油水分离效率以及出色的耐用性和可回收性。目前大部分超疏水材料还是存在机械耐久性差，制作工艺复杂，且使用氟化物对环境不友好的问题。……