Page 88 - 《精细化工》2023年第12期

第 40 卷第 12 期 精 细 化 工 Vol.40, No.12
2 023 年 12 月 FINE CHEMICALS Dec. 2023

功能材料
仿鱼鳞 PDA 纳米片复合滤膜的制备及油水分离性能

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林姣盼 ，高军凯 ，彭慧婷 ，施 骞 ，韩 志 ，陈 妍
（1. 浙江海洋大学 船舶与海运学院，浙江 舟山 316022；2. 江苏大学 能源与动力工程学院，江苏 镇
江 212000）
摘要：以聚多巴胺（PDA）为原料、Mg(OH) 2 为模板剂，采用液相沉积法原位包覆 Mg(OH) 2 纳米片制备了 PDA
纳米片，再以疏水棉布为基底，PDA 纳米片为覆盖层制备了 PDA 纳米片复合滤膜（简称复合滤膜）。通过 SEM、
TEM、BET、FTIR、XPS、XRD 和接触角测量仪对复合滤膜进行了结构表征，同时测定了复合滤膜对油水混合
物和乳化油的分离性能、循环使用性能和抗污染性能。结果表明，PDA 纳米片的引入显著地增加了复合滤膜的
表面粗糙度，在自重作用下复合滤膜对油水混合物和乳化油（均以环己烷为油相）的渗透通量分别为 2866.24
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和 1015.13 L/(m ·h)，分离效率达 99.5%，且复合滤膜在重复使用 10 次后，其对乳化油的渗透通量为
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798.11 L/(m ·h)，分离效率达 98.1%。此外，PDA 纳米片还具有普适性，能覆盖在不同基底上进行乳化油分离，
具有良好的应用前景。
关键词：原位包覆；多功能；聚多巴胺纳米片；自重分离；功能材料
中图分类号：X703；TQ051.893 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2023) 12-2630-11

Preparation and oil-water separation performance of fish scale-like
PDA nanosheet composite filter membrane

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LIN Jiaopan , GAO Junkai , PENG Huiting , SHI Qian , HAN Zhi , CHEN Yan
（1. School of Naval Architecture and Maritime, Zhejiang Ocean University, Zhoushan 316022, Zhejiang, China; 2. School
of Energy and Power Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang 212000, Jiangsu, China）
Abstract: Polydopamine (PDA) nanosheets were prepared from in-situ liquid phase deposition of PDA
onto Mg(OH) 2 nanosheets. PDA nanosheets composite filter membrane (referred to as composite filter
membrane) was then synthesized via coating the PDA nanosheets onto hydrophobic cotton cloth,
characterized by SEM, TEM, BET, FTIR, XPS, XRD and contact angle tester, and evaluated on its
separation performance for oil-water mixture and emulsified oil, recycling performance as well as anti-
pollution performance. The results showed that the introduction of PDA nanosheets significantly increased
the surface roughness of the composite filter membrane. The permeation fluxes of the composite filter membrane
for oil-water mixture and emulsified oil driving by self-gravity (both with cyclohexane as oil phase) were
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2866.24 and 1015.13 L/(m ·h), respectively, with separation efficiency of 99.5%. The permeation flux of
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the composite filter membrane, which was recycled 10 times, for emulsified oil was 798.11 L/(m ·h) and
the separation efficiency was 98.1%. In addition, PDA nanosheets also exhibited universality and could
coat onto different substrates for emulsified oil separation, showing good application prospects.
Key words: in-situ coating; multifunction; PDA nanosheets; self-weight separation; functional materials

石油化工、纺织品加工、金属冶炼、机械加工 料广泛存在于纺织、化妆品等行业排放的废水中，
[1]
等行业生产中均会排放大量的含油废水 ，同时染 这些废水的排放不仅影响海水质量，还对生态环境

收稿日期：2023-02-28; 定用日期：2023-05-23; DOI: 10.13550/j.jxhg.20230150
基金项目：国家自然科学基金项目（51606168）；教指委高等学校能源动力类教学研究与实践项目（NDJZW2021Z-45）；江苏大学高
级人才科研启动基金项目（21JDG048）；江苏大学高等教育教改研究课题（2021JGZZ011）
作者简介： 林姣盼（1997—），女，硕士生，E-mail：280233958@qq.com。联系人：韩 志（1983—），男，教授，E-mail：hanzhi9999@163.com；
陈 妍（1981—），女，副教授，E-mail：chenyan@zjou.edu.cn。