纤维素陶瓷复合膜的制备及油水分离性能研究

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1、纤维素/陶瓷复合膜的制备及油水分离性能研究张大为米世超付超胨里君支树迪王刚亶志翘王立平薛群基中国科学院宁波材料技术与工程研宄所上海仪耐新材料科技有限公司目的提高陶瓷膜对水包油乳化液的分离能力。方法将纤维素粉末充分溶解在氢氧化钠、尿素、水配制的溶解液屮，低温真空K在多孔陶瓷分离膜表面构筑亲水性纤维素涂层。通过X射线衍射仪（XRD）、场发射扫描电子显微镜（SEM）、接触角测量仪、紫外-可见分光光度计表征纤维素/陶瓷复合膜的组成、结构、表面润湿性及水油（甲苯）乳液分离效率。结果纤维素成功复合到多孔陶瓷膜孔隙表面，空气中水滴在膜表面的接触角为0°，

2、水中汕滴的接触角高达155°左右，使多孔陶瓷膜具备/在空气屮超亲水-水下超疏油的特性。通过油水分离实验发现，在常温常压下，多孔陶瓷膜对水包甲苯乳液高效分离，其油水分离能力099.26%）、抗污染性（经20次循环分离后，三种复合的平板陶瓷膜的水通量变化不大）得到显著提高，表现出较好的油水分离性能。结论陶瓷分离膜经纤维素修饰后，表面亲水性和水下超疏汕性都得到了提高，汕水分离能力可达99.26%,重复使用20次的纯水通量无明显衰减。关键词：陶瓷膜;纤维素;超亲水;超疏油;乳液;油水分离;张大为（1988一），男，研究生，主要研究方向为油水分离。王

3、刚（1985—），男，，助理研究员，主要研究方向为特殊润湿性材料表而与界而。2017-07-25基金：中W后科学基金面上项目（2017M612042）PreparationandOil-WaterSeparationPropertiesofCellulose/CeramicCompositeMembraneZHANGDaieiMIShi-chaoFUChaoCHENJun-junZHIShu-diWANGGangZENGZhi-xiangWANGLi-pingXUEQun-jiNingboInstituteofMaterialsTechno

4、logy&Engineering，ChineseAcademyofSciences;ShanghaiYinaiNewMaterialTechnologyCo.Ltd;Abstract：Theworkaimstoimproveseparationcapacityofceramicmembranetooil/wateremulsion.Cellulosepowderwasfullydissolvedinthesolutionofsodiumhydroxide,ureaandwater,hydrophiliccellulosecoatingwas

5、constructedonporousceramicmembraneinvacuumatlowtemperature.Composition,structure,surfacewettabilityandseparationefficiencyofwater-in-oil(toluene)emulsionwascharacterizedwithX-raydiffractometer(XRD)，fieldemissionscanningelec-tronmicroscope(SEM)，contactanglemeasuringinstrume

6、ntandtiltraviolet-visiblespectrophotometer.Thecellulosewassuccessfullycompoundedintosurfacesofporousceramicmembranepores.Contactangleofwaterdropletsonthemembraneinairwas0°,andthatofoildropletsinwaterwasupto155°，whichendowedporousceramicmembranewithsuper-hydrophi1icityinair

7、andunderwatersuper-1ipophobicity.Oil-waterseparationexperimentshowedthattheporousceramicmembraneexhibitedhighefficiencyinseparatingtolucnc-in-watcremulsionatnormaltemperatureandpressure.Itsoil-waterseparationcapability(>99.26%)andanti-foulingperformance(waterfluxofthreecom

8、positeflatceramicmembranechangedslightlyafterseparationfor20times)wereimprovedsignificant