受贻贝启发的油水分离材料的制备及应用
摘 要:受海洋生物贻贝的超强黏附力的启发,通过简单的表面修饰,成功制备出具有高效油水分离性能的改性聚四氟乙烯滤膜.首先,在弱碱性条件下,多巴胺(DA)在聚四氟乙烯(PTFE)滤膜表面室温下自聚生成聚多巴胺(PDA);然后,在pH=13 的条件下,1–癸硫醇与聚多巴胺发生Michael 加成反应,使疏水基团通过化学键连接到聚多巴胺上;最终经过表面改性,聚多巴胺滤膜的浸润性发生改变,成功制备出疏水亲油的改性聚四氟乙烯滤膜.改性聚四氟乙烯滤膜表面水的接触角为114.9°,油的接触角为0°.孔径为2 μm 的改性聚四氟乙烯滤膜通量高达4 159.7 L/(m2·h),不同种类油的油水分离效率均在96.7%以上,重复分离20 次后,通量最大衰减率仅为4.4%.在4 mol/L 的盐酸或氢氧化钠溶液中浸泡12 h 后,改性聚四氟乙烯滤膜的通量维持在3 976.7 L/(m2·h)以上.因此,改性聚四氟乙烯滤膜有望应用于极端恶劣环境下的油水分离.
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