水下超疏油PVDF基底濾膜的制備及油水分離性能研究

水下超疏油PVDF基底濾膜的制備及油水分離性能研究

1.引言

近年來，隨著油水污染的日益嚴重，研發(fā)高效的油水分離技術變得尤為重要。以濾膜技術為核心的油水分離技術由于其高效、低能耗和環(huán)境友好的特點，開始受到廣泛關注。其中，水下超疏油濾膜作為一種重要的分離材料，因具備超高疏油性能而備受關注。本文將對一種基于聚偏氟乙烯（Polyvinylidenefluoride，PVDF）基底的水下超疏油濾膜的制備方法及其油水分離性能進行研究。

2.實驗材料與方法

2.1材料

本實驗中所用的PVDF膜材料為先進功能材料公司所提供的PVDF基底濾膜。

2.2實驗方法

2.2.1濾膜制備

首先，將PVDF濾膜放入濃硝酸（HNO3）溶液中進行表面氧化處理，采用酸洗的方法使濾膜表面形成一層氧化層。接著，將氧化后的濾膜置于含有乙酸乙腈（Acetone）和二氧化鈦（Titaniumdioxide，TiO2）的溶液中，通過擴散沉積的方法，在濾膜表面形成一層納米柱。最后，將納米柱覆蓋的濾膜經過熱壓處理，使其表面更加致密光滑。

2.2.2分離性能測試

使用實驗室自行設計的實驗裝置對所制備的超疏油濾膜進行油水分離性能測試。實驗裝置由濾膜模塊、水箱、油箱以及采樣瓶組成。首先，在實驗開始前將裝置中的所有部件進行徹底清洗，確保無任何污染物殘留。然后，將液體污染物（例如機油）與清水分別注入油箱和水箱，通過管道將兩種液體引入濾膜模塊。在一定時間間隔內，取出濾膜模塊后，使用電子顯微鏡觀察濾膜的疏油性能及濾膜表面的油水分離情況，并記錄實驗數(shù)據。

3.結果與討論

經過制備的水下超疏油PVDF基底濾膜具備了優(yōu)異的油水分離性能。實驗結果表明，無論是在靜態(tài)還是動態(tài)狀態(tài)下，濾膜都能有效地實現(xiàn)油水分離。通過電子顯微鏡觀察，可以看到濾膜表面的納米柱結構能夠阻止油滴穿過濾膜，從而達到油水分離的效果。此外，由于PVDF材料的超疏水性質，濾膜表面自帶自潔能力，能夠減少濾膜表面的污染和堵塞現(xiàn)象，因此能夠保持較長時間的高分離效率。

4.結論

本文研究了一種基于PVDF基底的水下超疏油濾膜的制備方法及其油水分離性能。實驗結果表明，所制備的超疏油濾膜具備優(yōu)異的油水分離性能。此種濾膜能夠有效地阻止油滴穿過濾膜，并具備自潔能力，能夠保持較長時間的高分離效率。該研究為進一步改進和應用水下超疏油濾膜技術提供了實驗基礎，并對環(huán)境污染治理具有重要意義。然而，一些問題仍需進一步研究，例如濾膜的性能穩(wěn)定性和成本效益等綜上所述，本研究成功制備了基于PVDF基底的水下超疏油濾膜，并驗證了其優(yōu)異的油水分離性能。該濾膜通過納米柱結構阻止油滴穿過濾膜，同時具備自潔能力，能夠保持長時間的高分離效率。該研究為水下超疏油濾膜技