特殊浸润性纳米纤维膜材料在油水分离中的研究进展

2021-10-20 12:05:54任宝娜胡苗苗皮浩弘张秀芹
材料工程 2021年10期

赵 昕,任宝娜,胡苗苗,皮浩弘,张秀芹,吴 晶

(1 北京服装学院 材料设计与工程学院 北京市纺织纳米工程技术研究中心,北京 100029;2 北京服装学院 材料设计与工程学院服装材料研究开发与评价北京市重点实验室,北京 100029)

随着工业和经济的快速发展,节约资源和保护环境成为维持人类可持续发展的关键。如何节约资源同时有效保护环境也成为科研工作者关注和研究的焦点[1-2]。海上溢油、漏油事故的频繁发生以及工业含油废水的肆意排放,带来水体中油污污染,由此造成的能源浪费和环境污染问题愈发严重[3-4]。如果能将这些油污从水体中有效分离,油水资源得以循环利用,则可避免油、水资源的浪费和水环境的污染[5-6]。

传统的油水分离材料,例如颗粒粉末状材料[7-8]、海绵或类海绵材料[9-10]、泡沫材料[11-12]等,虽具有油水分离性能,但存在分离效率较低、重复使用性能较差、可能对环境会造成二次污染等缺点[13],因此,迫切需要开发先进、高效的油水分离材料。近几年,随着表面与界面科学的兴起,具有特殊浸润性的材料,即呈现亲水、亲油、疏水、疏油特性的材料[14],得到了快速发展。研究表明,通过调控材料表面的微观结构或化学组成能够获得具有特殊浸润性的材料,借助于材料的特殊浸润性,可以实现高效的油水分离[15]。如Jiang团队[16]利用含氟材料对不锈钢网进行喷涂改性,得到具有超疏水和水下超亲油的不锈钢网,并探究其在油水分离中的应用。实验发现,当油水混合物通过改性后的不锈钢网时,水相被阻挡、油相过滤通过,实现了油水混合物的分离。……

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