Page 44 - 《精细化工》2022年第3期

·466· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷

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pH 为 14 时，其对高价离子 PO 3 截留率达到 78%左 制备的 PES/ATP 超薄复合膜对橙黄 GⅡ的截留率为
右，这是由于 ATP 带有正电荷，静电作用大大提高 94.7%，对比 PES 膜截留率提高了 34%，这是因为，
了截留率。 ATP 加入到 PES 膜后改变了复合膜的孔径，对橙黄 G
3.2.3 染料污染的分离 Ⅱ分子产生了更强的尺寸排斥作用，从而提高了截留
染料废水被排放到河流和湖泊中，成为最严峻 率。LUO 等 [68] 制备了 GO/ATP 复合膜，其中 GO/ATP
的环境挑战之一 [66-67] 。WANG 等 [24] 制备了 GO/ATP 质量比为 1∶10 的复合膜对考马斯亮蓝（CBB R250）、
复合膜。对铑硼废水的截留率接近 100%，对罗丹明 四甲基吡啶基卟啉（TMPyP）、RhB、EB 的截留率
B（RhB）和溴化乙锭（EB）的截留率分别为 99.9% 分别为 99.8%、99.9%、98.6%、91.5%，ATP 在 GO
和 79.2%。在图 4 的示意图中水分子将快速通过 ATP 膜中的插层可以增加水的传输路径，提高分离效率，
与 GO 的间隔层，而带电荷的染料或中性分子被排 同时保持较高的截留率。ATP 的引入使膜表面具有良
斥，通过尺寸排斥作用和静电相互作用的协同作用， 好的凸起结构，从而提高了复合膜的比表面积，增
有机分子被 GO/ATP 复合膜有效地排除。WU 等 [31] 加了原膜材料的吸附容量 [69] ，有利于对染料的截留。

图 4 GO/ATP 复合膜的水渗透机理示意图 [24]
Fig. 4 Schematic diagram of water permeation mechanism of GO/ATP composite membrane [24]

3.2.4 油水分离 硅油等组成的油水混合液的油水分离效率达到了
一个有效的油水分离膜应满足两个基本条件： 98.7%，并且多次循环后分离效率仍>98%，这是由
一是合适孔径；二是特殊的润湿性 [70] ，而 ATP 复合 于 ATP 的加入使 FATP 膜孔径远小于液滴的尺寸，
膜满足上述要求。ZHAO 等 [25] 研究了十六烷包水乳 还由于 ATP 超亲水性，ATP 复合膜表现出水下超疏
状液的分离过程，ATP 的引入可以同时调整膜的孔 油性，有利于油水混合物的分离。
道结构和表面形貌，GO/ATP 中大的孔径有利于利
用尺寸排斥作用截留油，从而使 GO/ATP 复合膜的 4 结束语与展望
油水分离效率>99.9%。LI 等 [71] 制备了 PVDF/SA-
ATP 复合分离膜是一种由 ATP 和基膜制成的混
ATP 复合膜，该复合膜可以在强酸性、碱性和浓盐
合基质膜，ATP 的加入使复合膜的拉伸强度、杨氏
条件下实现对水包油乳液的有效破乳和分离，分离 模量、断裂伸长率、耐磨性均有提高，ATP 的亲水
效率>99.3%。YANG 等 [72] 研究发现，环氧树脂/ATP 性和丰富官能团不仅使复合膜的渗透通量优于基
复合膜表现出超疏水性，成功地分离了十六烷和水 膜，还增强了复合膜的选择性，有利于对 CO 2 、重
的混合物，膜的分离效率为 98.8%。XIE 等 [73] 研究 金属、染料、油水等进行分离。虽然，目前尽管 ATP
发现，以生纤维素（RC）膜为基膜，喷涂聚多巴胺 复合分离膜的研究取得了一定进展，但仍有尚未解
（PDA）和 ATP 悬浮液制备的 RC@PDA/ ATP Janus 决的问题：
膜对水包油乳液的分离效率>99%，对油包水乳液的 （1）ATP 复合分离膜的制备方法较多，但真空
分离效率>99.5%，油包水乳液的分离效率低于水包 过滤法使用交联剂易遮蔽 ATP 复合分离膜的活性位
油乳液，是由于乳液粒径和性质的差异因素造成的。 点；相转化法过程的高度复杂性限制了制膜工业化的
FAN 等 [74] 基于 Fe 3 O 4 -ATP 纤维制备了新型陶瓷微滤 发展；界面聚合法成膜时间快，难以精准控制成膜过
膜（FATP 膜），FATP 膜对于机油、大豆油和二甲基 程。未来对 ATP 复合分离膜的制备方法应该进行更