Page 97 - 《精细化工》2023年第12期
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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                                ·2639·


            膜表面,而是滚动到水底,经过喷射后的复合滤膜                             3   结论
            仍然保持原始膜表面。结果表明,PDA 纳米片复合
            滤膜具有一定的抗污染性能,能够防止表面油滴污                                 受鱼鳞启发,以疏水棉布为基底、PDA 为原料、
            染 [33] 。同时发现,将 PDA 纳米片覆盖到其他基底上                     Mg(OH) 2 为模板剂,采用一步水热法制备了超亲水、
            同样也有一定的抗污染性能。                                      水下超疏油的 PDA 纳米片复合滤膜,提高了膜表面
                                                               的润湿性和粗糙度,不仅避免了复合滤膜在水处理
                                                               过程中被油污染,而且具有质量轻、易修饰等功能,
                                                               是一种具有抗污性能和染料去除功能的新型油水分
                                                               离材料。相比于疏水棉布,PDA 纳米片复合滤膜在
                                                               自重作用下可进行乳液分离,节约了能源。复合滤
                                                               膜的油水混合物渗透通量达到 2866.24 L/(m ·h),乳
                                                                                                      2
             图 15  PDA 纳米片复合滤膜抗污染性能测试过程照片
                                                                                         2
            Fig. 15    Photos of anti-fouling performance  test of  PDA   化油渗透通量为 1015.13 L/(m ·h),复合滤膜具有良
                    nanosheet composite filter membrane        好的循环使用性能,重复使用 10 次后其对乳化油的
                                                               渗透通量为 798.11 L/(m ·h)(均以环己烷为油相),
                                                                                    2
            2.8   有机染料过滤分离性能
                                                               分离效率达 98.1%。此外,制备的 PDA 纳米片具有
                 图 16a~c 为 PDA 纳米片复合滤膜对有机染料的
                                                               基底普适性,可以覆盖到不同基底(尼龙膜、疏水
            分离过程。亚甲基蓝(MB)溶液经过 PDA 纳米片
                                                               PES 膜和疏水 PVDF 膜)上,同时滤膜对乳化油和
            复合滤膜过滤后,溶液颜色发生明显变化,表明大
                                                               油水混合物分离效率均在 98%以上,对含油污水的
            量的 MB 被 PDA 纳米片复合滤膜截留下来。图 16d
                                                               处理等具有良好的实际应用价值。
            为室温下 MB 溶液经 PDA 纳米片复合滤膜过滤前后
            的紫外-可见吸收光谱。MB 溶液在 495 和 660 nm 波                   参考文献:
            长处出现了特征峰,可归因于阴离子染料与氨基之                             [1]   XFA B, ZYAB C,  RLA  B, et  al.  Polydopamine intimate  contacted
            间的静电吸引作用以及螯合作用               [34] 。此外,PDA 纳            two-dimensional/two-dimensional ultrathin nylon basement membrane
                                                                   supported RGO/PDA/MXene composite material for oil-water
            米片复合滤膜表面创造的纳米尺度膜孔结构也可以                                 separation and dye removal[J]. Separation and Purification Technology,
            促进对有机染料的截留,防止膜本身被污染。过滤                                 2020, 247: 116945.
                                                               [2]   LI L X, HU T, LI A, et al. Electrically conductive carbon aerogels
            实验只在重力作用下进行。                                           with high salt-resistance for efficient solar-driven interfacial evaporation
                                                                   [J]. ACS Applied Materials & Interfaces, 2020, 12(28): 32143-32153.
                                                               [3]   ZHANG  L, LIN Y, WANG S,  et al.  Engineering of  ultrafine
                                                                   polydopamine nanoparticles in-situ assembling on polyketone substrate
                                                                   for  highly-efficient oil-water emulsions separation[J]. Journal of
                                                                   Membrane Science, 2020, 613: 118501.
                                                               [4]   GAO J K, CAI M M, NIE Z G, et al. Superwetting PVDF membrane
                                                                   prepared by  in situ extraction of metal ions for highly efficient
                                                                   oil/water mixture and emulsion separation[J]. Separation and
                                                                   Purification Technology, 2021, 275: 119174.
                                                               [5]   CHEN Y, LIU  H, XIA M S, et  al. Green  multifunctional PVA
                                                                   composite hydrogel-membrane for the efficient purification of
                                                                   emulsified oil  wastewater  containing Pb 2+   ions[J]. Science of the
                                                                   Total Environment, 2023, 856: 159271.
                                                               [6]   LI L X, CHEN K, ZHANG J P. Superelastic clay/silicone composite
                                                                   sponges and their  applications for oil/water separation and solar
                                                                   interfacial evaporation[J]. Langmuir, 2022, 38(5): 1853-1859.
                                                               [7]   WANG Z X, JI S Q, ZHANG J, et al. Dual functional  membrane
                                                                   with multiple hierarchical structures (MHS) for simultaneous and
                                                                   high-efficiency removal of dye and nano-sized oil droplets in water
                                                                   under high flux[J]. Journal of Membrane Science, 2018, 564: 317-327.
                                                               [8]   LIANG Y J, YANG E, KIM M, et al. Lotus leaf-like SiO 2 nanofiber
                                                                   coating on polyvinylidene fluoride nanofiber membrane for water-in-oil
                                                                   emulsion separation and antifouling enhancement[J].  Chemical
                                                                   Engineering Journal, 2023, 452: 139710.
            图 16  MB 溶液经复合滤膜过滤前后照片(a~c)和
                                                               [9]   HE L, LEI W W, LIU D. One-step facile fabrication of mechanical
                   UV-Vis 吸收光谱(d)                                  strong porous boron nitride nanosheets-polymer electrospun nanofibrous
            Fig. 16    Photos of MB solution before and after composite   membranes for repeatable emulsified oil/water separation[J]. Separation
                    membrane filtration (a~c), as well as UV-Vis   and Purification Technology, 2021, 264: 118446.
                    adsorption spectra (d)                     [10]  WANG F, ZHANG Z, SHAKIR I, et al. 2D polymer nanosheets for
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