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【亮點成果】先進膜材料與過程團隊在《Journal of Membrane Science》期刊發表最新研究成果

作者: 時間:2021-07-21 點擊數:

    近日,淮陰師范學院先進膜材料與過程團隊聯合培養碩士研究生范兆如以第一作者在《Journal of Membrane Science》(膜科學)期刊上發表題為“A novel ceramic microfiltration membrane fabricated by anthuriumandraeanum-like attapulgite nanofibers for high-efficiency oil-in-water emulsions separation”的論文,該研究得到了國家自然科學基金面上項目的支持。Journal of Membrane Science期刊是中國科學院文獻情報中心期刊分區的工程技術類頂級刊物,該刊位于SCI工程技術大類的一區。

 

    超潤濕膜材料依靠其表面的微納粗糙結構及特殊的潤濕性質破壞乳液的穩定性,實現油水乳液高效分離。從原理上來講,無論膜層具有超親油還是超親水特性均可處理油水混合體系,但是由于超親油膜具有優異親油性,導致膜表面易被油相污染,難以清洗,膜性能急劇下降,重復利用率差,制備成本增加。而具有超親水性質的膜往往具有水下超疏油的性質,當膜表面與油水混合體系接觸時,膜表面首先被水浸潤,并形成一層水合層,即“水-固復合界面”,該界面能夠有效隔絕油滴接觸膜面,同時油-膜界面具有較低的黏附力,使膜面不易被污染且通過簡單清洗即可去除表面雜質。因此,超親水/水下超疏油膜更適合處理油水混合體系,另外,我們當前所面臨的困境通常都是含油廢水的處理,即:“水包油”體系,所以該膜在油水混合體系的分離中具有無可比擬的優勢,引起了越來越多國內外研究者的關注。

    本研究立足于凹凸棒石黏土特色資源的高效開發利用,基于凹凸棒石自身的納米結構和表面特性構筑超浸潤油水分離膜。采用熱分解法在凹凸棒石棒晶表面固載單分散的磁性四氧化三鐵納米粒子,利用凹凸棒石表面四氧化三鐵納米顆粒形成的微納結構和親水特性構建具有超親水/水下超疏油特性的分離膜層??疾炝酥颇ひ后w積、固含量及其表面微納結構等對分離膜結構和性能的影響。結果表明,磁性凹凸棒石納米棒晶在支撐體上形成的分離膜層 ( MATP ),水接觸角接近0°,水下油接觸角高達167±1°。當制膜液固含量為0.5 %,制膜液體積為0.5 ml時,微濾膜具有較高的純水通量 ( 1155.9 L/(m2·h) ),同時對乳化油的化學耗氧量 ( COD ) 截留率高達98.70 %,經簡單的清洗之后通量恢復率達到86.48 %,展現了良好的超親水/水下超疏油及抗油污染性能。

     文章鏈接:https://doi.org/10.1016/j.memsci.2021.119291

 


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