Page 93 - 《精细化工》2023年第12期

第 12 期 林姣盼，等: 仿鱼鳞 PDA 纳米片复合滤膜的制备及油水分离性能 ·2635·

2.2.3 XPS 分析 如图 8 所示，C 1s 核心级扫描谱分解为 3 个峰，
原始棉布、Mg(OH) 2 、盐酸多巴胺和 PDA 纳米 在结合能 288.15、286.55 和 284.65 eV 处分别对应
片复合滤膜的 XPS 谱图如图 7 所示。 O==C—O 键、C—O/C—N 键和 C—C/C—H 键；O 1s
核心级扫描谱分解为 3 个峰，在结合能 533.85、532.91
和 532.23 eV 处分别对应 C—OH 键、O==C—O 键和
O==C—N 键 [27] ，由此证明 PDA 纳米片已成功附着
于基底表面。
2.3 表面润湿性
图 9a~c 分别为原始棉布和 PDA 纳米片复合滤
膜的水接触角（WCA）和水下油接触角（UOCA）。

图 7 原始棉布、Mg(OH) 2 、盐酸多巴胺和 PDA 纳米片
复合滤膜的 XPS 谱图
Fig. 7 XPS spectra of raw cotton cloth, Mg(OH) 2 , dopamine
hydrochloride and PDA nanosheet composite filter
membrane

如图 7 所示，复合滤膜的 XPS 谱图中出现碳、
氧、氮原子的特征峰，新出现的氮原子特征峰说明
多巴胺已成功附着于材料表面。此外，与原始棉布
相比，其碳原子特征峰强度得到提升，表明原始棉
布中的金属离子与多巴胺发生了离子交换反应 [26] ，
这也佐证了 XRD 表征结果。
PDA 纳米片复合滤膜表面的碳、氧特征峰如图
8 所示。

图 9 原始棉布和 PDA 纳米片复合滤膜的 WCA（a）、
原始棉布和 PDA 纳米片复合滤膜的 UOCA（b、c）
Fig. 9 WCA of raw cotton cloth and PDA nanosheet
composite filter membrane (a), UOCA of raw
cotton cloth and PDA nanosheet composite filter
membrane (b, c)

由图 9a 可知，原始棉布的 WCA 约为 93°，静
置后水滴仍保持初始形状，表明原始棉布本身具有
疏水性。经过 PDA 纳米片覆盖后得到的 PDA 纳米
片复合滤膜具有极好的亲水性能，静置后水接触角
为 0°，水滴完全渗透过复合滤膜，这是因为 PDA
纳米片和原始棉布之间形成了亲水覆盖层；此外，

图 8 PDA 纳米片复合滤膜的 C 1s（a）、O 1s（b）核心 从 PDA 纳米片复合滤膜的 SEM 和 TEM 结果可知，
级 XPS 谱图 复合滤膜的表面粗糙度增大，其表面润湿性得到了
Fig. 8 C 1s (a) and O 1s (b) core-level XPS spectra of
PDA nanosheet composite filter membrane 提高。由图 9b、c 可以看出，原始棉布的 UOCA 为