納米水凝膠提升膜油水分離性能

為了解決膜分離材料的抗污染問題，中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所研究員靳健課題組日前設計和制備了一種納米水凝膠接枝改性的PVDF多孔膜。該成果為制備高效油水分離膜材料提供了新的視角。
　　該磺基甜菜堿型兩親離子性納米水凝膠的尺寸為50納米，這一納米級尺寸有助于納米水凝膠的快速浸潤和吸水，從而賦予PVDF多孔膜超親水的性質。由于該水凝膠同時具有水凝膠的高保水性能以及強水合能力，PVDF多孔膜在水中對原油具有近乎零粘附的效果。
　　此外，納米水凝膠具有的優(yōu)異抗鹽性以及耐酸堿性能，保證了PVDF多孔膜在不同種類的鹽溶液中以及寬泛的pH范圍內均能夠保持超親水特性以及水下超低油粘附效果。
　　為進一步考察這一分離膜材料的抗污染性能，研究人員通過模擬現實的乳化油水，利用該PVDF多孔膜來分離含有表面活性劑、蛋白質以及生物有機質的油水乳液。實驗結果表明，該PVDF多孔膜具有優(yōu)異的綜合性抗污染能力，循環(huán)過程中通量的恢復率幾乎高達100%。
　　目前，含油污水的處理一直是一個世界性難題，特別是復雜環(huán)境下乳化含油污水的處理，利用膜分離技術來實現油水分離被認為是最有效的分離手段之一，特別是針對乳化的油水體系。然而，傳統(tǒng)的膜分離材料在油水分離過程中會遭受嚴重的污染，導致分離通量以及油水分離效率的急劇下降，嚴重阻礙了膜分離技術在油水分離領域中的發(fā)展和應用。