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反沙漠甲虫状ZIF-8/PAN复合纳米纤维膜高效分离油包水乳液( Inverse desert beetle-like ZIF-8/PAN composite nanofibrous membrane for highly efficient separation of oil-in-water emulsions )
H Li P Mu J Li Q Wang
高乳化含油废水的净化具有重要意义,但由于效率低和膜堵塞严重的严重限制,具有挑战性。本文从沙漠甲虫在空气中的吸水能力出发,首次构建了一种反向沙漠甲虫膜,实现了对水中的吸油,从而改善了表面活性剂稳定的水包油乳状液的分离性能。所制备的纳米纤维膜由疏水/亲油的ZIF-8凸块和水下超亲油聚丙烯腈(PAN)组成,具有与沙漠甲虫相似的结构,但润湿性相反。在乳液破乳过程中,除了底层传统水下超疏油PAN膜的筛分作用外,复合膜的颠簸亲油ZIF-8颗粒能够捕集油,从而加强膜的破乳能力。此外,对表面活性剂稳定的水包油乳状液的分离效率可达99.92%,优于传统的单一无疏水凸块结构的水下超疏油聚丙烯腈膜。此外,对于轻质水包油乳状液,由于捕获的微小油滴随后可以聚集并长大到足以脱离下垫面,从而大大降低了滤饼形成和堵塞的发生率,渗透通量也随之增加。这种逆沙漠甲虫膜为油/水乳状液分离领域设计先进的膜开辟了新的途径。
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