氧化石墨烯-木棉纤维过滤膜的制备及其油水分离应用

杨娜，洪玉，赵嘉雨，爱坚·多尔昆，巫采芩，杨少林

（北方民族大学材料科学与工程学院，宁夏银川750021）

由于工业含油废水的不断增加和石油泄漏的频繁发生，严重威胁生态环境，因而油水分离技术的研究越来越受到人们的重视[1-2]。膜过滤技术由于其成本低，操作简单，高效率与生态友好性被认为是处理含油水废水最合适的方法。一种理想的过滤膜应具有对油水相应选择性的特殊润湿性，以及优越的柔韧性，使其能够承受身体的冲击[3]。

相比于亲油疏水膜，亲水疏油膜由于其抗污性和可分离常见的轻油水混合物，因而受到更广泛的应用[4]。目前，人们通过电沉积、水热反应、真空过滤和喷涂等方法在多孔基质上涂覆金属氧化物、聚合物、氧化石墨烯和复合材料制备出了多种水下超疏油膜[5-7]。然而，这些方法大多存在工艺复杂、使用有毒试剂和特殊设备等问题。

本文拟制备氧化石墨烯-棉纤维过滤膜，表征其材料形貌，研究其油水分离效率、循环利用性等。

1 实验方法

1.1 氧化石墨烯-木棉纤维过滤膜的制备

将0.3 g木棉纤维平铺于Ф60 mm的滤芯上，并将其夹在滤杯和滤芯之间。倒入50 mL的3 mg/mL的氧化石墨抽滤，干燥后便得到氧化石墨烯-木棉纤维过滤膜。

1.2 材料表征

用场发射扫描电子显微镜（JSM-6700F，JEOL）对材料形貌进行表征分析。用光学接触角测量仪（中国POWEREACH JC200D2）测量接触角。

1.3 油水分离

油水分离装置是用夹子将过滤膜夹在两个石英管之间固定而成的。先用水预湿过滤膜，再将质量比为1∶1的水/油混合物慢慢倒入上管，烧杯在下方接滤出的水。……