【摘 要】
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在油品的开采、运输和使用过程中,经常产生大量的含油污水,高效地处理含油污水对解决环境污染和水资源短缺具有重大意义。针对现阶段油水分离膜普遍存在的效率低、易受污染等问题,本工作利用亲水性金属有机骨架化合物（UiO-66-NH2）纳米功能材料分别对不锈钢金属网膜和聚丙烯腈纳米纤维膜进行改性处理,设计并制备出具有高通量、高截留率和超强抗油污性的高效油水分离膜材料,研究结论如下:（1）通过自组装方法在金属
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在油品的开采、运输和使用过程中,经常产生大量的含油污水,高效地处理含油污水对解决环境污染和水资源短缺具有重大意义。针对现阶段油水分离膜普遍存在的效率低、易受污染等问题,本工作利用亲水性金属有机骨架化合物（UiO-66-NH2）纳米功能材料分别对不锈钢金属网膜和聚丙烯腈纳米纤维膜进行改性处理,设计并制备出具有高通量、高截留率和超强抗油污性的高效油水分离膜材料,研究结论如下:（1）通过自组装方法在金属网膜（SSM）上依次修饰UiO-66-NH2纳米颗粒和氧化石墨烯（GO）纳米片,成功构建了GO/UiO-66-NH2/SSM多级结构。该多级结构与表面亲水性基团的协同增强作用,使得该金属网膜具有超亲水性（水接触角～0o）、水下超疏油性（油接触角～163o）和优异的抗油污性（油附着力～0）,进而,该金属网膜展现出超高的分离通量(54500 L m-2h-1)和优异的截留率（＞99.9%）。此外,该金属网膜还具有耐蚀性好、耐磨性强、使用寿命长等优点,表明该金属网膜在处理含油污水方面具有很大的工程应用前景。（2）通过自组装方法在聚丙烯腈纳米纤维膜上修饰UiO-66-NH2纳米颗粒,成功制备了超亲水/水下超疏油性复合纳米纤维膜。由于膜表面微纳结构与UiO-66-NH2上亲水性羧基和氨基的协同作用,所得的复合膜展示出了优异的抗油污性能,能够实现对各种微米级油水乳液的快速高效分离。其中在0.2 mol/L UiO-66-NH2分散液中制备的复合膜的分离效率最佳,截留率超过99%,分离通量可达2107 L m-2h-1,比传统油水分离膜的通量高一个数量级,并且具有优异的耐酸碱性和循环使用性能。本工作为设计开发高效油水乳液分离膜材料提供了新思路。
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