基于超亲水超疏油原理的网膜及其在油水分离中的应用

综述了基于超亲水超疏油原理的网膜的研究进展及其在油水分离中的应用。首先介绍了研究的理论基础,包括构筑超亲水超疏油网膜的理论基础及膜分离原理,膜的基本性能及影响因素,液桥原理在超亲水超疏油膜中的应用以及该类膜的结构、制备的原材料和制备的基本方法。然后全面综述了刺激响应超亲水超疏油膜,超亲水及水下超疏油膜,无机结晶纳米线超亲水超疏油膜,分子刷结构超亲水超疏油膜及可用于含油乳液分离的网膜等的研究进展。最后指出了目前在该领域的研究中存在的一些问题,主要包括膜分离的基本理论,制备膜的原材料、膜通量、膜寿命及应用范围等,并对未来的发展进行了展望。     

铜基选择浸润性网膜油水分离实验研究

针对现有网膜分离技术对复杂组分含油污水分离效率低、适应性差等技术难题,提出一种利用不同液体润湿性的差异性来实现多组分油/水混合物高效分离的方法。采用原位置换方法在铜网表面构建出一层微纳米尺度的Ag结构,制得具有超亲水-水下超疏油特性的网膜,进一步将制备的超亲水-水下超疏油网膜浸润在PDDA-PFO/SiO_2复合物溶液中制得具有超亲水-超疏油性能的网膜。实验结果表明:利用原位置换方法制备的网膜和修饰后的网膜均能实现对不同组分的油/水混合物的高效分离,分离效率大于98%,且修饰后的复合网膜的分离效率更高。此外,两种网膜均能够重复使用10次以上,并且分离效率基本不发生衰减,说明所制备的网膜具有很好的分离效率和耐久性。     

水下超疏油自清洁TiO_2/CuO纳米结构双层改性铜网膜的制备

膜分离法是一种可高效环保处理含油污水的方法,超亲水及水下超疏油表面在膜分离法处理含油污水中具有抗污染自清洁的作用。本文利用阳极氧化法和层层自组装法制备了TiO_2/CuO纳米结构双层改性铜网膜,对其表面形貌、表面润湿性和光学性能进行了考察,制备的改性铜网具有超亲水-水下超疏油及紫外光照响应的性能。     

超疏水-超亲油材料在油水分离中的研究进展

综述了超疏水-超亲油油水分离材料的研究进展及其在油水分离中的应用。首先介绍了油水分离材料的特殊润湿性的基本理论和设计理念,主要包括Young方程、Wenzel模型、Cassie模型以及制备油水分离材料的两种途径。然后全面介绍了金属网膜类、纺织品类、合成膜类等二维结构的油水分离材料,以及海绵、泡沫、气凝胶等三维网络状类油水分离材料和智能型油水分离材料。最后总结了目前在油水分离这一领域存在的一些问题,主要是油水分离的基本机制和理论研究不够完善,并指出开发和研究能够分离特殊油品的材料以及智能响应性可控的油水分离材料仍然是一大挑战。     

水下超疏油涂层的研究现状与评述

水下超疏油涂层是当前界面功能材料的研究新热点。从润湿理论可知,在空气环境中的超亲水/超双亲表面和超双疏表面等在水下也可呈现出超疏油特性。在阐述水下超疏油理论的基础上,详细介绍了水下超疏油、超亲水/超双亲、超双疏3类特殊润湿界面材料的发展现状,尤其关注它们的涂料构筑方法,并作简要评述。进一步给出了基于超亲水和超双疏原理的水下超疏油涂层制备策略与建议。     

油水分离膜的研究进展

介绍了油水混合物的分类、油水分离膜的分离机理、油水分离膜的类型以及超疏水-亲油膜、超亲水-疏油膜的制备和性能。根据油水分离膜技术现在的发展状况,指出目前在该领域的研究中存在的一些问题以及对未来的发展趋势进行了展望。超疏水-亲油膜从材料制备和油水分离性能等方面,均取得了长足发展,但该膜的疏水稳定性和膜材料的力学强度等有待进一步提高。超亲水-疏油膜的制备过程简单、性能稳定、易清洗,近年来被广泛应用。     

PVA型超亲水-水下超疏油过滤膜油水分离性能研究

稀土萃取分离生产过程中会产生大量的含油废水亟待处理，超亲水-水下超疏油过滤膜为稀土冶炼含油废水带来了新的解决方案。以过滤棉为基材，以富含羟基的聚乙烯醇(PVA)与亲水的纳米二氧化硅溶胶为前驱体，以戊二醛为交联剂制备了PVA型超亲水-水下超疏油过滤膜。接触角测试表明，在空气介质中对水的接触角为0°，在水介质中对油的接触角为155.3°，具备优良的超亲水-水下超疏油性能。对制备的PVA型超亲水-水下超疏油过滤膜进行油水分离实验发现，3次重复实验过滤膜的平均油水分离率为97.5%，膜通量为11.89 L/(m²·s)，经30次油水分离循环测试，该过滤膜仍具有95.3%的油水分离率和11.06 L/(m²·s)的膜通量，展现了较好的耐久性和稳定性，具有一定的工业推广应用前景。     

超亲水/水下超疏油铜基网膜的制备及油水分离实验

本文以紫铜网为基底,通过溶液浸泡法制备了具有超亲水/水下超疏油性质的油水分离网膜。通过扫描电子显微镜分析铜网的表面形态,图像显示网膜表面均匀生长着密集分布的树枝状微米线粗糙结构,径向排列,层层堆叠。通过接触角测量仪分析润湿性质,水滴在铜网表面的接触角为0°,水中的油滴接触角大于155°,说明铜网在空气中具有超亲水性,在水下具有超疏油性。通过油水分离实验,发现铜网仅在重力作用下即可高效分离不同种类的油水混合液,分离效率超过90%。网膜可重复使用,易于清洁。     

超亲水-水下超疏油表面的研究进展

近年来,超亲水-水下超疏油表面因在生产、生活中具有重要的用途,特别是其良好的油水分离能力,而引起了研究者的广泛关注。该表面可以作为一种新的分离手段,简单、有效地分离油和水的混合物。本文将对超亲水-水下超疏油表面的研究进展作一介绍。     

特殊润湿性吸附材料的油水分离研究进展

综述了超润湿性吸附材料在油水分离中的应用,分析了超疏水超亲油材料、超亲水水下超疏油材料或超亲水超疏油材料及转换润湿性的智能吸附材料的优缺点。经过对油水分离的操作方式、分离效率等方面的多方对比,提出了特殊润湿性吸附材料在油水分离方面存在的不足、改进方向和展望。     

超亲水涂层的应用研究进展

超亲水涂层自1997年被发现以来已经在制备和应用方面取得长足的进步和发展,本文主要综述了超亲水涂层的应用研究进展,包括自清洁、油水分离、抗雾、智能可控水渗透等方面的应用。最后对超亲水涂层研究的发展趋势进行展望。     

纳米材料在油水分离应用方面的研究进展

油水分离是当前处理处置各类含水工业废油,修复环境水体油液污染的关键技术;而纳米技术的快速发展已经在各个领域,包括能源、环境及医学等领域发挥着巨大的作用。利用纳米材料的特殊性质结合传统材料的特点制作超疏水-超亲油性、超亲水-超疏油材料用于油水分离是目前的研究热点之一,具有广阔的应用前景。综述了近几年来纳米材料在油水分离应用方面的研究进展,主要介绍了超疏水、超亲水、磁性等几种主要的纳米材料的制备,油水分离的效率,适用范围等。综述有望为开发高效的油水分离技术和设计新型分离材料提供技术参考。     

纳米材料在油水分离应用方面的研究进展

油水分离是当前处理处置各类含水工业废油,修复环境水体油液污染的关键技术;而纳米技术的快速发展已经在各个领域,包括能源、环境及医学等领域发挥着巨大的作用。利用纳米材料的特殊性质结合传统材料的特点制作超疏水-超亲油性、超亲水-超疏油材料用于油水分离是目前的研究热点之一,具有广阔的应用前景。综述了近几年来纳米材料在油水分离应用方面的研究进展,主要介绍了超疏水、超亲水、磁性等几种主要的纳米材料的制备,油水分离的效率,适用范围等。综述有望为开发高效的油水分离技术和设计新型分离材料提供技术参考。     

超疏水亲油材料研究进展及其在油水分离中的应用

综述了超疏水亲油材料构建原理,疏水亲油材料的研究进展及其在油水分离中的应用。首先介绍了研究的理论基础:低表面能和表面粗糙度的构建及理论研究模型。然后,分别综述了以一维、二维、三维材料为基体的超疏水亲油颗粒、织物、滤纸、丝网、海绵等材料的研究进展。最后指出了目前在该领域研究中存在的问题和对未来发展展望。     

超亲水/水下超疏油膜的制备及油水分离性能

工业生产和频繁的溢油事故产生大量的含油废水,其高效分离依然面临全球性的挑战。具有仿生浸润特性的膜可以选择性透过水或油,分离效率高且操作简单而广泛应用于油水分离。本文通过一步浸渍法将TiO₂纳米颗粒和聚乙烯吡咯烷酮（PVP）原位固化到不锈钢网上制备了具有微/纳米层级结构的超亲水/水下超疏油油水分离膜。重点考察了TiO₂/PVP涂覆液浓度（质量分数1%、3%、5%、7%、9%）对膜的浸润特性和油水分离性能的影响。实验结果表明,不同TiO₂/PVP浓度改性的膜具有超亲水/水下超疏油特性,水的接触角均为0°,在水中油的接触角达160°,油水分离效率大于99.5%。膜通量随浓度的增大先减小后增加,当质量分数为3%时膜通量最大为8422.5L/（m²·h）。经过30次连续油水分离后,其分离效率仍大于99.5%,表明TiO₂/PVP-SS （stainless steel）膜有良好的耐久性和稳定性。因此,TiO₂/PVP-SS仿生特殊浸润膜材料在油水分离领域具有经济、高效、环境友好的潜在优势。     

超疏水表面的研究进展

综述了超疏水的研究进展,在以荷叶和水黾为例介绍湿润现象的基础上,讨论了超疏水结构在自然界中的真实存在。还介绍了接触角的原理和接触角与粗糙表面的联系,探究了湿润的微观现象以及接触角的影响因素。不仅介绍了超亲水表面的主要制备方法及其相关的理论研究,还综述了超疏水材料在耐腐蚀、自清洁、织物中的应用。目前超疏水材料研究如火如荼,超疏水表面具有非常广阔的发展前景。超亲水表面材料目前还是处于大规模工业化应用之前的研究阶段,成本较高、耐久性差都是这种材料的不足之处,因此还有极大的空间有待后人去探究发掘。     

超疏水表面的研究进展

综述了超疏水的研究进展,在以荷叶和水黾为例介绍湿润现象的基础上,讨论了超疏水结构在自然界中的真实存在。还介绍了接触角的原理和接触角与粗糙表面的联系,探究了湿润的微观现象以及接触角的影响因素。不仅介绍了超亲水表面的主要制备方法及其相关的理论研究,还综述了超疏水材料在耐腐蚀、自清洁、织物中的应用。目前超疏水材料研究如火如荼,超疏水表面具有非常广阔的发展前景。超亲水表面材料目前还是处于大规模工业化应用之前的研究阶段,成本较高、耐久性差都是这种材料的不足之处,因此还有极大的空间有待后人去探究发掘。     

超亲水天然多酚改性膜的制备及其油水分离性能

为研发绿色环保、制备工艺简单的油水分离材料，以单宁酸(TA)和聚乙二醇(PEG)为改性剂，聚偏氟乙烯(PVDF)膜为基底，通过简单浸渍法，制备了超亲水复合膜(TAPE膜)。采用SEM、AFM、FTIR、XPS和接触角测定仪对TAPE膜进行了表征和分析，并考察了TAPE膜的油水分离性能、耐磨性能和稳定性。结果表明，TAPE膜具有多孔微纳米粗糙结构，当TA含量为蒸馏水质量的1.75%时，该膜的水接触角和水下油接触角分别为0°和156°，表现出超亲水性和水下超疏油性。在0.09 MPa工作压力下，TAPE膜分离水包油乳液的膜通量为1146.4 L/(m²·h)，是原始PVDF膜的30倍，该膜对油水混合液和水包油乳液的分离效率均可达99.9%。此外，TAPE膜具有良好的稳定性，膜表面经砂纸(320目)磨损(100 g载重)25次后水接触角仍高达152°。     

仿生超疏油表面的研究进展

超疏油表面由于在解决石油对管道壁的黏附、海洋油污污染等问题具有广泛的应用前景,越来越受到人们的关注。本文介绍了几种特殊生物的表面结构和润湿性、经典的润湿理论模型及润湿理论的新进展;按照制备方法的不同分别介绍了近年来仿生超疏油表面的研究进展,指出了各方法的优缺点,并针对现有制备方法存在的一些不足,指出建立完善且更符合实际的润湿理论模型,以制备出成本低、周期短、方法简单同时具有较稳定的、耐久性好、耐磨损、与基体结合牢固的超疏油表面,是超疏油表面研究的一个重要发展方向。     

水下超疏油涂层的制备及应用

水下超疏油是指在水、油、固三相体系中,水下油滴接触角>150°的表面,在油水分离、抗生物黏附、油滴操控、自清洁等领域具有良好的应用前景.水下超疏油涂层存在制备工艺复杂、成本高的缺点,限制了水下超疏油涂层在实际中的应用.本文介绍了水下超疏油涂层的制备方法及其在不同领域的应用研究情况,指出了水下超疏油涂层研究中的不足,并进...