【摘 要】
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随着工业生产、日常生活中油水混合物排放量的不断增加,造成了大量的经济损失和资源浪费。传统的油水分离方法分离效率低、运行成本高及容易造成二次污染。膜分离技术因其占地面积小、高效分离无相变的特点近些年来被广泛应用。正是因为缺乏高渗透性、耐溶剂性的油水分离膜材料,影响了膜分离技术在多领域内的广泛应用。目前,对于膜表面润湿性的改性采用比较多的是对表面进行涂层和接枝改性,这种在膜表面的改性策略程序复杂,会在
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随着工业生产、日常生活中油水混合物排放量的不断增加,造成了大量的经济损失和资源浪费。传统的油水分离方法分离效率低、运行成本高及容易造成二次污染。膜分离技术因其占地面积小、高效分离无相变的特点近些年来被广泛应用。正是因为缺乏高渗透性、耐溶剂性的油水分离膜材料,影响了膜分离技术在多领域内的广泛应用。目前,对于膜表面润湿性的改性采用比较多的是对表面进行涂层和接枝改性,这种在膜表面的改性策略程序复杂,会在分离过程中损害膜系统的分离能力。所以,制备一种绿色环保、经济、高效、耐溶剂型的油水分离膜用于处理含有表面活性剂的乳液目前来说迫切需要。本文首先采用静电纺丝方法进行超疏水聚酰亚胺纳米纤维膜的制备,采用同轴共纺的方法将聚酰亚胺纳米纤维膜表面富集低表面能聚二甲基硅氧烷聚合物,形成超疏水膜表面。再通过非对称结构的构建,得到非对称超疏水聚酰亚胺纳米纤维膜。其疏水角为158.87°,对氯仿油包水型乳液渗透通量达到70316L·m-2·h-1·bar-1,对乳液中微量水分的去除效率达到了90.44%。其次,为去除氯仿油包水乳液中的溶解水,对纳米纤维膜进行共混吸水树脂改性。改性后的膜对氯仿油包水型乳液中微量水分的截留率由改性前的90.44%提升至97.45%。为提升膜的耐溶剂性,采用己二胺/甲醇溶液对膜进行液相交联处理,交联后的膜在二氯甲烷、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲胺等溶剂中浸泡72 h后未发生溶解。同样,二氯甲烷和水存在微溶的关系,溶解水比较难以去除。因此,采用添加吸水树脂改性后的膜进行己二胺/甲醇溶液交联处理,对二氯甲烷的油包水型乳液中微量水分的截留率由交联前的86.64%提升至95.23%。最后,对非对称聚酰亚胺纳米纤维膜、共混吸水树脂改性非对称聚酰亚胺纳米纤维膜进行氯仿油包水乳液分离1 h连续测试和20次循环测试,对交联改性非对称聚酰亚胺纳米纤维膜、共混吸水树脂且交联改性的非对称聚酰亚胺纳米纤维膜进行二氯甲烷油包水乳液分离1 h连续测试和20次循环测试。对四种膜进行多种类型的油包水乳液测试。由结果得知,四种膜在油品精制的应用中有较好的前景。从膜过滤油包水乳液污染模型拟合结果来看,滤饼层堵塞和标准堵塞是这四种膜的主要污染原因。
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