油水分离

摘要\n为此，我们制备了具有抗菌、亲水性和水下超疏油性能的多功能聚二甲基硅氧烷( PDMS )泡沫，用于油水混合物的分离和同时进行水消毒。采用高内相乳液模板法制备的PDMS泡沫具有多孔结构，在多巴胺和硝酸银溶液中连续浸渍过程，进一步用聚多巴胺( PDA )层和原位生长的银纳米粒子( Ag NPs )功能化。我们证明所开发的泡沫作为3D过滤器成功地用于重力驱动的油水混合物的分离和随后的过滤水的消毒。油水混合物的流速与泡沫上原位生长的Ag NPs密度呈强相关关系，而与排油效率相反，在所有研究情况下均在99.99 %以上。事实上，从1937.7开始，随着原位形成的Ag NPs密度的增加，流速值也随之增加

尽管已有的努力，但要制备持久的超疏水表面，开发一种多用途、少伤害的方法是困难的。这里提出了一种温和富水的方法来获得无氟鲁棒超疏水材料，该方法是利用聚二甲基硅氧烷( PDMS )和二氧化钛( TiO2 )的复合溶液来减少有机溶剂的使用量。优化后的PDMS溶液/ TiO2水溶胶质量比( 2∶8 )，涂层棉织物的水接触角( WCA )为156.9°，脱落角为6.8°，得到的超疏水棉织物( SCF )在各种苛刻条件下也表现良好。此外，SCF不仅表现出优异的抗沾污能力，而且由于其光催化活性，在紫外光照射下能够降解有机污染物。更为重要的是，SCF可反复用于油水分离和净水，且超疏水性能无明显损失，为其在环境保护领域的应用提供了前景。该复合涂层可应用于PET织物、非织造布和海绵等不同基材上，赋予其表面超疏水性能。总体而言，我们的工作为制备多功能超疏水织物提供了一种简便、省时、少伤害的方法，在自清洁、户外和水处理应用方面具有显著的优势。

有效的油水分离是一个持续的追求，不仅是为了科学研究，也是为了工程应用，因为溢油正在造成当前海洋环境的极大污染。本文报道了一种超疏水涂层网状结构，该涂层由氟化硅( F-SiO2 )和聚二甲基硅氧烷( PDMS )组成，显示了对各种有机液体优异的油水分离能力。F-SiO2的引入可以很好地诱导一定程度的微观粗糙度，从而产生显著的拒水效果。所制备的涂层表现出较强的超疏水性能，水接触角达到155.9°±1.0°，在此基础上重点讨论了聚对苯二甲酸乙二醇酯( PET )网孔材料(作为基底)的孔径大小，对各种有机液体的油水分离效率高达98 %。同时，在物理模型的辅助下，证实了孔径与有机液体之间存在力学关系，其主要内涵是有机液体表面张力与几何力学的匹配问题(由超疏水涂层网的孔径引起)。本工作研究超疏水涂层网状结构材料对各种有机液体的尺寸效应，有利于设计制造理想的油水分离材料。

摘要\n近年来，石油被工业活动释放到水环境中，威胁着人类和生物的健康，因此研究人员正在寻求合适的方法将石油与水分离。超疏水表面是很有前途的油水分离材料。本工作采用化学气相沉积法在砂粒表面负载聚二甲基硅氧烷( PDMS )。该制备方法步骤简单，只需要少量的单一组分( PDMS )，通过扫描电子显微镜( SEM )、原子力显微镜( AFM )、能谱仪( EDS )等方法对制备的样品进行表征，并测量水接触角。水接触角约为152±1° ，表面呈现超疏水特性，可作为油水分离的高效过滤器。油水分离效率高( 98 % )，25次循环后几乎不变。所得超疏水砂在酸性和碱性溶液等苛刻和腐蚀性条件下稳定。

具有优异性能的强健、环保的超疏水海绵已成为处理海上溢油的潜在吸附材料。本工作采用绿色、简便的一步浸渍法制备了耐用PDMS @ SiO2 @ WS2海绵。采用无毒聚二甲基硅氧烷( PDMS )胶层将混合二硫化钨( WS2 )微米颗粒和疏水性SiO2纳米颗粒固定在海绵上，其水接触角为158.8 ± 1.4 °，具有多级结构和极强的拒水性，制得的PDMS @ SiO2 @ WS2海绵具有较高的吸油能力，其自身质量为12 ~ 112倍，油水选择性达到99.85 %以上。值得注意的是，改性海绵体在高温、腐蚀、强风浪等复杂海洋环境下，能够保持水接触角大于150 °的稳定超疏水性能，且具有良好的机械稳定性，可持续重复利用和采油。无毒改性剂制备的海绵及其在复杂海洋环境中的sable超疏水性使其成为一种潜在的实际应用材料。

近年来，石油被工业活动释放到水环境中，威胁着人类和生物的健康，因此研究人员正在寻求合适的方法将石油与水分离。超疏水表面是很有前途的油水分离材料。本工作采用化学气相沉积法在砂粒表面负载聚二甲基硅氧烷( PDMS )。该制备方法步骤简单，只需要少量的单一组分( PDMS )，通过扫描电子显微镜( SEM )、原子力显微镜( AFM )、能谱仪( EDS )等方法对制备的样品进行表征，并测量水接触角。水接触角约为152±1°，表面表现出超疏水特性，可作为油水分离的高效过滤器。油水分离效率高( 98 % )，25次循环后几乎不变。所得超疏水砂在酸性和碱性溶液等苛刻和腐蚀性条件下稳定。

溢油现在已经成为严重的环境问题，威胁着水生生态系统甚至人类的生存环境。开发高效油水乳状液分离和净化稠油的吸收剂仍然具有挑战性。在此，我们提出了一种在不同复杂环境下制备柔性超疏水泡沫复合材料以实现高效油水分离的简便方法。具有中空结构的碳纳米纤维( CNFs )均匀地修饰在界面结合力很强的聚二甲基硅氧烷( PDMS )泡沫的骨架上。CNFs不仅可以提高表面粗糙度和疏水性，而且可以作为众多的毛细管，改善石油吸附和油水分离性能。更重要的是，强光吸收的CNFs网络赋予泡沫优越的光热转换能力。所得泡沫复合材料具有优异的耐腐蚀性能，能够吸附不同密度的各种油类。泡沫复合材料能够将油从乳液中分离出来，分离效率相对较高。光照射下材料表面温度能够快速升高，能够显著降低油品黏度，从而实现浮在水面的原油快速清理。

具有优异性能的强健、环保的超疏水海绵已成为处理海上溢油的潜在吸附材料。本工作采用绿色、简单的一步浸渍法制备了耐用的[电子邮件 保护] 2 @ WS2海绵。采用无毒的聚二甲基硅氧烷( PDMS )胶层将混合二硫化钨( WS2 )微粒和疏水性SiO2纳米粒子固定在海绵上，具有层次结构和极强的拒水性，水接触角为158.8 ± 1.4°，得到的[电子邮件 保护] 2 @ WS2海绵具有较高的吸油能力，其自身重量的12 ~ 112倍，油水选择性高，分离效率可达99.85 %。值得注意的是，改性海绵体在高温、腐蚀、强风浪等复杂海洋环境下，能够保持水接触角大于150 °的稳定超疏水性能，且具有良好的机械稳定性，可持续重复利用和采油。无毒改性剂制备的海绵及其在复杂海洋环境中的sable超疏水性使其成为一种潜在的实际应用材料。