分离

摘要\n现有的油水分离材料往往受到其成本、效率和环境影响的限制，难以在工业上实现有效利用。尽管二氧化硅纳米粒子具有优良的环保性和丰富的原料，但由于其孔结构差或制备工艺复杂，限制了其使用。在此，我们采用生长-聚集-修饰-生长的策略来制备具有三维结构的超疏水二氧化硅。结果表明，所制备的二氧化硅三维网络结构尺寸为11 µ m，孔容为2.79 cm3 / g，对蓖麻油的吸附容量为2.98 mL / g。特别地，超疏水二氧化硅对一系列尺寸小于10 µ m的表面活性剂稳定的水包油乳液和水中染料表现出优异的有机分子分离性能。此外，三维二氧化硅还可以作为聚二甲基硅氧烷( PDMS )中的功能添加剂，增强其疏水性。PDMS /二氧化硅复合涂层的基底呈现出优异的油水分离和自清洁性能，这是由于二氧化硅粒子具有优异的超疏水性能和多孔的三维网络。就目前可获得的廉价原料和简单的制备方法而言，超疏水三维二氧化硅在处理含油废水或制备自清洁表面等方面具有广阔的应用前景。

超疏水膜可用于油水乳状液的分离、膜蒸馏和膜冷凝。然而，超疏水膜的大规模制备方法的缺乏阻碍了其广泛应用。这里，我们提供了一种简单的同轴静电纺丝方法来制备超疏水膜，用于油包水乳液的超快速分离。在高压电场作用下，聚二甲基硅氧烷( PDMS )包复的聚偏氟乙烯( PVDF )纳米纤维和带有PVDF纳米球的PDMS微球在静电纺丝过程中集成在一起。此外，还设计了具有选择性层的非对称复合膜来降低传质阻力。因此，所制备的非对称复合膜具有超快的渗透性能，优异的分离效率约为99.6 %，优于以往报道的大多数先进膜。最重要的是，该膜最大可达770 cm2，可连续制备，且可通过剪裁滚轮受体方便地进一步放大，在油水乳状液分离中显示出很强的应用前景。

提出了一种利用聚酰胺( PA )薄膜纳米复合( TFN )膜构建无阻碍CO2传输纳米通道的方法- -膨胀控制纳米填料定位( SNP )。SNP策略可以仔细预置多孔纳米填料( ZIF-8 )，提供气体传输通道，准确地在界面聚合( IP )过程中的支撑/溶剂界面，以便在IP反应后ZIF-8纳米填料通过选择性层。在IP反应之前，通过在有机溶剂中溶胀中间层聚二甲基硅氧烷( PDMS )来实现预沉积。Swollen PDMS片段和未反应的PDMS低聚物在有机相中发生后交联反应，可以抑制ZIF-8纳米填料的流动性，增强纳米填料与PDMS的界面相容性。然后，通过IP反应在预置ZIF - 8纳米粒子的改性载体上形成厚度可调的PA层。此外，我们还研究了ZIF - 8纳米粒子在膨胀PDMS / PSf载体上的沉积，以进一步了解粒径对膜结构和CO2分离性能的影响。在CO2 / N2混合气体实验中，具有不受阻碍的CO2传输纳米通道的TFN膜具有很高的选择性。