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超亲水/水下超疏油膜的制备及油水分离性能 被引量:10
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作者 曹思静 潘子鹤 +1 位作者 杜志平 程芳琴 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期3744-3750,共7页
工业生产和频繁的溢油事故产生大量的含油废水,其高效分离依然面临全球性的挑战。具有仿生浸润特性的膜可以选择性透过水或油,分离效率高且操作简单而广泛应用于油水分离。本文通过一步浸渍法将TiO_2纳米颗粒和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)原位... 工业生产和频繁的溢油事故产生大量的含油废水,其高效分离依然面临全球性的挑战。具有仿生浸润特性的膜可以选择性透过水或油,分离效率高且操作简单而广泛应用于油水分离。本文通过一步浸渍法将TiO_2纳米颗粒和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)原位固化到不锈钢网上制备了具有微/纳米层级结构的超亲水/水下超疏油油水分离膜。重点考察了TiO_2/PVP涂覆液浓度(质量分数1%、3%、5%、7%、9%)对膜的浸润特性和油水分离性能的影响。实验结果表明,不同TiO_2/PVP浓度改性的膜具有超亲水/水下超疏油特性,水的接触角均为0°,在水中油的接触角达160°,油水分离效率大于99.5%。膜通量随浓度的增大先减小后增加,当质量分数为3%时膜通量最大为8422.5L/(m^2·h)。经过30次连续油水分离后,其分离效率仍大于99.5%,表明TiO_2/PVP-SS(stainlesssteel)膜有良好的耐久性和稳定性。因此,TiO_2/PVP-SS仿生特殊浸润膜材料在油水分离领域具有经济、高效、环境友好的潜在优势。 展开更多
关键词 超亲水/水下超疏油 纳米结构 黏度 水分离
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超浸润不锈钢纤维毡制备及其乳化油/水分离性能 被引量:5
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作者 罗文 朱海燕 +7 位作者 喻世平 郭鹏业 尚真真 蔡名娟 颜子尧 仲雯 余新泉 张友法 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期1-7,共7页
目的在不锈钢纤维毡表面进行超浸润性微纳结构的构建,减小纤维毡孔径并提升其耐污染性,实现乳化油的高效分离。方法先采用双阳极电化学沉积法,在不锈钢纤维丝表面沉积微米级铜颗粒,再采用双阴极电化学氧化法,将铜颗粒氧化为具有微纳结构... 目的在不锈钢纤维毡表面进行超浸润性微纳结构的构建,减小纤维毡孔径并提升其耐污染性,实现乳化油的高效分离。方法先采用双阳极电化学沉积法,在不锈钢纤维丝表面沉积微米级铜颗粒,再采用双阴极电化学氧化法,将铜颗粒氧化为具有微纳结构的Cu(OH)_2纳米针。通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、接触角测量仪、油水分离测试、紫外可见分光光度计等手段,对样品的微观形貌、组成成分、润湿性和油水分离性能等进行了表征。结果经微纳米结构构建后,不锈钢纤维毡表面的浸润性由疏水(135°)变为超亲水(≈0°)/水下超疏油(161°),水包油乳液的分离效率可达99%,循环分离8次后,分离效率依然在99%以上,分离后滤液的透光率在98%以上,水包油中的油滴被有效去除。结论通过电沉积-电化学氧化法可在不锈钢毡纤维表面构建多孔微纳复合结构,该表面具有优异的超亲水/水下超疏油性能,可对水包油乳化油进行高效分离,且循环分离多次后未见明显衰减,显示出良好的耐污染性。 展开更多
关键词 不锈钢纤维毡 超亲水/水下超疏油 乳化 分离
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仿生超浸润核桃壳滤料制备及其采油污水处理性能研究 被引量:1
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作者 时维才 陈俊旭 +3 位作者 宋奇 陈普 刘平 张友法 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期315-324,共10页
目的通过对油田含油污水处理用核桃壳滤料进行润湿性改性,研究其是否能够有效提高核桃壳滤料对采出水的过滤效果,并选出最优改性方法,验证其改性稳定性和长效性。方法选用粒径为1~3 mm的核桃壳滤料颗粒,经清洗干燥后分别用含氟的超双疏... 目的通过对油田含油污水处理用核桃壳滤料进行润湿性改性,研究其是否能够有效提高核桃壳滤料对采出水的过滤效果,并选出最优改性方法,验证其改性稳定性和长效性。方法选用粒径为1~3 mm的核桃壳滤料颗粒,经清洗干燥后分别用含氟的超双疏改性液、含辛基硅烷的超疏水超亲油改性液,以及含气相二氧化硅和环氧树脂的超亲水改性液进行润湿性改性,随后对其润湿性分离性能进行评价,并选出最优改性方案,研究改性后滤料的实地服役能力。结果以核桃壳滤料为基础,通过表面修饰改性方法制备出具有超疏水/超疏油、超疏水/超亲油、超亲水/水下超疏油特性的核桃壳滤料,并通过过滤实验比较了未处理核桃壳滤料和这3种滤料的过滤效果,其过滤效率分别为57.62%、65.77%、61.26%、84.01%,反冲洗液的含油量分别为487.1、172.4、505.8、786.4 mg/L,超亲水/水下超疏油滤料的过滤效率和反洗液含油量最高,表明超亲水/水下超疏油核桃壳滤料可以提升过滤效果,并增强其反洗能力,可作为填充滤料;现场试验结果表明,经超亲水滤料过滤后的水质显著改善,浊度最高降低了83.4%,反冲洗周期≥24 h,展现出良好的应用价值和潜力;进一步探究了核桃壳滤料粒径、滤柱高度、过滤批次等参数对过滤效果的影响,明确指出若要达到较为理想的过滤效果,需对滤料进行级配,且填充高度需合理。结论超亲水/水下超疏油滤料的过滤效率和反洗液含油量最高,可以提升过滤效果,并增强反洗能力,能够有效改善油田采出水现场过滤表现。 展开更多
关键词 核桃壳滤料 润湿性 水分离 超亲水/水下超疏油
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CuSO_(4)@GA@PEI@CA复合膜的制备及其分离性能研究
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作者 陈妍明 景连霞 高云玲 《化工新型材料》 北大核心 2025年第6期99-104,共6页
针对水包油乳液难以分离的问题,采用简单便捷的共沉积法对乙酸纤维素(CA)膜进行改性,将没食子酸(GA)、聚乙烯亚胺(PEI)和铜离子共沉积在CA膜表面,制备了新型超亲水/水下超疏油CuSO_(4)@GA@PEI@CA复合膜。通过扫描电子显微镜、能量色散... 针对水包油乳液难以分离的问题,采用简单便捷的共沉积法对乙酸纤维素(CA)膜进行改性,将没食子酸(GA)、聚乙烯亚胺(PEI)和铜离子共沉积在CA膜表面,制备了新型超亲水/水下超疏油CuSO_(4)@GA@PEI@CA复合膜。通过扫描电子显微镜、能量色散谱仪、傅里叶变换红外光谱仪、X射线光电子能谱仪对复合膜的形貌结构和化学组成进行了表征。结果表明:通过增加表面粗糙度和表面能,CuSO_(4)@GA@PEI@CA复合膜表现出良好的亲水性和水下超疏油性能,其水接触角和水下油接触角分别为26.7°和162.1°;复合膜可以分离6种水包油乳液,渗透通量保持在478.18~577.73L/(m^(2)·h);复合膜具有良好的循环使用性能,分离10次后其渗透通量仍能保持91%以上。 展开更多
关键词 乙酸纤维素膜 超亲水/水下超疏油 沉积法 水包乳液分离
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高通量葡萄糖酸改性不锈钢网的制备及其油水分离性能研究 被引量:3
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作者 杨显猴 王自远 +2 位作者 曹静静 王伟 武荣兰 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1465-1472,共8页
采用一步法将不锈钢网进行酸刻蚀并吸附葡萄糖酸(GA),成功制备了超亲水-水下超疏油的葡萄糖酸改性不锈钢网(GAG-网)。采用扫描电子显微镜、X-射线光电子能谱仪对GAG-不锈钢网表面形貌和化学组分进行表征,结果表明GA成功地吸附在了不锈... 采用一步法将不锈钢网进行酸刻蚀并吸附葡萄糖酸(GA),成功制备了超亲水-水下超疏油的葡萄糖酸改性不锈钢网(GAG-网)。采用扫描电子显微镜、X-射线光电子能谱仪对GAG-不锈钢网表面形貌和化学组分进行表征,结果表明GA成功地吸附在了不锈钢网上和网表面成功构造微纳米粗糙结构。采用接触角测量仪对其表面进行了润湿性测试,在空气中,水滴在其表面接触角为0°;在水下,油滴在其表面接触角大于150°。GAG-网能够有效地分离多种油水混合物,分离效率均达到98%以上,分离通量达140 L·(m^2·s)^(-1);分离正己烷/水的混合物40次后仍具有99.5%以上的分离效率;在腐蚀性环境中也具有优异的分离能力。该方法简单绿色,制备过程无需任何电器和机械设备。制备的GAG-网油水分离性能优异,在处理油水混合物方面具有潜在的应用前景。 展开更多
关键词 水分离 超亲水/水下超疏油 不锈钢网 高通量 耐腐蚀 D-葡萄糖酸
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单宁酸/两性离子改性油-水分离膜的制备及性能 被引量:4
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作者 彭新艳 刘云鸿 +2 位作者 李嘉文 冯乙胧 王汉春 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1337-1344,共8页
以不锈钢网为基材,利用单宁酸对不锈钢网进行表面预处理并功能化接枝两性离子基团,制备了新型亲水和水下超疏油的单宁酸/两性离子改性油-水分离膜(TA-ZW-SSM).利用X射线光电子能谱仪(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)及接触角测量仪等表征了... 以不锈钢网为基材,利用单宁酸对不锈钢网进行表面预处理并功能化接枝两性离子基团,制备了新型亲水和水下超疏油的单宁酸/两性离子改性油-水分离膜(TA-ZW-SSM).利用X射线光电子能谱仪(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)及接触角测量仪等表征了其化学结构、形态和润湿性.研究结果表明,两性离子基团通过化学键接枝在单宁酸预处理的不锈钢网表面.油-水分离实验结果表明,对于不同类型的油-水混合物,本文制备的超亲水和水下超疏油特性的TA-ZW-SSM可实现重力驱动的高效油-水分离,并具有较好的化学稳定性及再循环性. 展开更多
关键词 单宁酸 两性离子 超亲水/水下超疏油分离膜 表面改性 -水分离
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基于壳聚糖/聚乙烯醇/二氧化钛修饰的硝酸纤维素复合膜研究 被引量:2
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作者 洪逸斌 李文祥 +1 位作者 王红梅 李桂水 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期366-371,共6页
通过负压抽滤的方法将壳聚糖(CS)、聚乙烯醇(PVA)与二氧化钛(TiO_(2))的修饰液涂覆到纯硝酸纤维素膜的表面,制备硝酸纤维素复合膜,研究膜在微观结构、元素分布与组成、浸润性等方面的性能。结果表明,制备的新型膜具有超亲水/水下超疏油... 通过负压抽滤的方法将壳聚糖(CS)、聚乙烯醇(PVA)与二氧化钛(TiO_(2))的修饰液涂覆到纯硝酸纤维素膜的表面,制备硝酸纤维素复合膜,研究膜在微观结构、元素分布与组成、浸润性等方面的性能。结果表明,制备的新型膜具有超亲水/水下超疏油特性,过滤柴油乳液通量为5867.3 L/(m^(2)·h),除油率为99.4%,在强酸碱性、高盐度环境下的油水分离实验时,过滤通量无明显衰减,除油率可保持98.9%以上,具有优良的稳定性和耐腐蚀性。 展开更多
关键词 壳聚糖 二氧化钛 聚乙烯醇 超亲水/水下超疏油 水分离
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