【摘 要】
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与传统油水分离技术相比,水下（超）疏油/油下（超）疏水膜材料具有表面润湿性可逆转变的特性,用于油水分离具有分离效率高、分离速度快、能耗低、操作简单、不产生二次污染、可以实现不同类型油水混合物的高效分离等优点。为此,本文以不锈钢网为支撑,通过调控实验参数优化膜的结构和性能,制备了两种水下（超）疏油和油下（超）疏水性网膜,主要研究内容如下:1.以300目不锈钢网作为基底,采用二次生长法在不锈钢网表面构
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与传统油水分离技术相比,水下（超）疏油/油下（超）疏水膜材料具有表面润湿性可逆转变的特性,用于油水分离具有分离效率高、分离速度快、能耗低、操作简单、不产生二次污染、可以实现不同类型油水混合物的高效分离等优点。为此,本文以不锈钢网为支撑,通过调控实验参数优化膜的结构和性能,制备了两种水下（超）疏油和油下（超）疏水性网膜,主要研究内容如下:1.以300目不锈钢网作为基底,采用二次生长法在不锈钢网表面构建了由锯齿状晶粒交错生长的金属有机骨架膜层,制备得到连续致密的CAU-10-H/不锈钢网复合膜。实验结果表明,以不同液体进行预润湿,CAU-10-H/不锈钢网复合膜表面润湿性可在水下（超）疏油和油下（超）疏水之间可逆切换,实现不同类型油水混合物的高效分离。通过不同水热反应时间生长的网膜均具有良好的浸润性,水和油的接触角均小于10.0°,当不锈钢网孔径由29.3±2.5 μm减小至9.9±1.3 μm,其水下油的接触角由150.0°增加到152.2°,表现出水下超疏油性;在不同油下水的接触角范围在140.4°～152.2,表现出油下（超）疏水性。CAU-10-H/不锈钢网复合膜对不同种类的油水混合物均具有高分离效率（＞99.9%）和高通量（0.8×1 05～1.9×105L·m-2·h-1）。对不同类型的乳化液同样具有较好的分离效果,水包油乳化液通量大于494.1 L·m-2·h-1,油包水乳化液的通量大于649.3 L.m-2·h-1,分离效率均大于99.9%。CAU-10-H/不锈钢网复合膜还展现出优异耐腐蚀性。2.以500目不锈钢网作为基底,通过水热法制备得到CoA1-LDH/不锈钢网复合膜。研究了水热反应时间和生长次数对膜结构及其性能的影响,并将其应用于油水分离。以不同液体进行预润湿,CoAl-LDH/不锈钢网复合膜表面润湿性可在水下（超）疏油和油下（超）疏水之间可逆切换,可实现不同类型油水混合物的高效分离。CoAl-LDH/不锈钢网复合膜具有良好的浸润性,空气中水和油的接触角均为0°,其水下油的接触角范围在145.8°～153.2°,表现出水下（超）疏油性。不同油下水的接触角范围在143.4°～153.8°,表现出油下（超）疏水性。分离分层油水时,水通量高达21100.6 L·m-2·h-1,油通量大于8385.2 L·m2·h-1,分离效率大于99.9%。该膜对各种水包油和油包水型乳液显示出优异的分离性能（＞99.9%）和良好的通量（＞278.4L·m-2·h-1）。在可见光下,利用CoAl-LDH膜层光催化活性可有效光降解有机污染物,CoAl-LDH/不锈钢网复合膜对水中亚甲基蓝的降解率达到100%;同时可对含亚甲基蓝的水包油乳化液进行光降解,降解后水溶液内无油滴,透光率接近100%。光诱导自清洁能力使CoAl-LDH/不锈钢网复合膜至少可重复分离50次,具有良好的抗污染性能和循环稳定性。
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