超親水SiO2納米纖維多孔膜的可控制備及其微乳液分離應(yīng)用.pdf

1、目前隨著嚴(yán)格的環(huán)境保護(hù)規(guī)章制度的出臺(tái)及人們環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，面對(duì)油水污染這一難題，迫切需要一種能夠有效地分離油水混合物的方法，尤其是工業(yè)含油廢水、被污染的海洋水、油污混合物及加有表面活性劑的含油污水。撇油器、離心機(jī)、浮選深度過濾器、聚結(jié)器等傳統(tǒng)方法對(duì)油水兩相混合物具有較好的分離效果，但對(duì)油水微乳液的分離效果較差，尤其是粒徑小于20μm的并含有表面活性劑的乳液。在油水乳液型污染廢水處理方面，以聚合物為主體的膜分離技術(shù)因其經(jīng)濟(jì)效益高、處理的工

2、業(yè)廢水類型多等特點(diǎn)引起人們極大的關(guān)注。雖然油水膜分離技術(shù)具有眾多優(yōu)勢(shì)，但是它們?cè)谑褂眠^程中存在所需驅(qū)動(dòng)壓力大、分離通量低、耐高溫性差、表面易被污染阻塞等問題，嚴(yán)重的影響油水污染的處理效率。
　　本研究擬通過將靜電紡絲技術(shù)與原位聚合方法相結(jié)合，采用合成的苯并噁嗪單體（BA-CHO）與二氧化硅納米顆粒（SiO2 NPs）對(duì)靜電紡二氧化硅納米膜進(jìn)行浸漬處理，并對(duì)處理后的纖維膜進(jìn)行原位熱固化交聯(lián)及高溫煅燒，使SiO2 NPs均勻分散粘結(jié)在

3、二氧化硅納米纖維表面，制備得到一種的具有多級(jí)孔隙結(jié)構(gòu)的超親水、水中超疏油的改性二氧化硅納米纖維膜（SNF）。該膜僅在重力驅(qū)動(dòng)下能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)含表面活性劑的水包油型微乳液的高效快速分離，并且存在分離通量高、機(jī)械強(qiáng)度大、耐高溫性能好、循環(huán)使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。
　　通過本課題的研究，我們成功制備了一種超親水、水中超疏油的無機(jī) SiO2納米纖維膜，數(shù)據(jù)結(jié)果表明，改性溶液中 BA-CHO與SiO2 NPs的添加量是影響纖維表面潤濕性的關(guān)鍵因素。具

4、體實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，通過使用含1wt％ BA-CHO與2wt％ SiO2 NPs的改性溶液浸漬改性并進(jìn)行熱固化交聯(lián)與高溫煅燒處理所得纖維膜材料表現(xiàn)出優(yōu)良的表面潤濕性能，水中疏油角高達(dá)161°，且滾動(dòng)角僅為4.2°。同時(shí)，所得纖維膜材料具有優(yōu)良機(jī)械性能，拉伸強(qiáng)度為5.06MPa，斷裂伸長率為2.3％。此外，該纖維膜還具有良好的耐高溫性能，經(jīng)600℃處理30min后，纖維膜仍具有優(yōu)良的水中疏油性能，水中疏油角高達(dá)159°。將改性后的纖維膜在自組