易丝帮讯 近日，南京林业大学黄超伯等人该发明公开了一种用于油水混合物分离的超疏水超亲油纳米纤维膜及其制备方法，将联苯四甲酸二酐和对苯二胺溶解到N ,N-二甲基甲酰胺中，在-10～-5℃氮气环境下反应12～24h合成聚酰胺酸溶液；将联苯四甲酸二酐和对苯二胺溶解到N ,N-二甲基甲酰胺中，在-10～-5℃氮气环境下反应12～24h合成聚酰胺酸溶液；聚酰胺酸溶液制备成聚酰胺酸纳米纤维膜，然后升温将聚酰胺酸纳米纤维膜亚胺化得到聚酰亚胺纳米纤维膜；最后聚酰亚胺纳米纤维膜依次置于聚二甲基硅氧烷溶液和二氧化硅纳米粒子悬浮液中浸泡，取出干燥后即得。该发明得到的PDMS-SNPs/PI膜可以在高温强酸强碱等恶劣情况下正常工作；同时，表面粗糙的纳米结构具有提高了油水分离性能，分离效率可达到98％以上，并且可循环重复使用。

　 石油污染已经成为全球面临的一个问题，频繁的溢油事故，对环境和人类健康造成严重危害。在石油开采、运输、存储和使用的过程中石油泄漏事件经常发生，不仅导致能源损失和资源浪费，同时对我们长期生存所依赖的生态环境构成威胁。传统的油水分离技术，如撇油、吸附、气浮、离心、化学混凝等，存在分离效率低、能耗高、操作过程复杂、二次污染等缺点。近年来，具有大表面积和高孔隙率的纳米纤维膜已应用于油水分离，与传统的相转化制备的聚合物膜相比，纳米纤维膜具有几个关键优势，包括极高的孔隙率，重力驱动的过滤能力，并减少结垢倾向。大部分用于油水分离的静电纺丝纤维具有超疏水/超亲油的表面。由于纤维表面的疏水性质，分离膜/海绵不易被细菌污染。此外，超疏水/超亲油静电纺丝纤维材料也可以有选择地和高效地从油水混合物中过滤或吸收油。在处理污水时，不可避免的会遇到一些恶劣环境，比如强酸强碱高温等环境，但现有的纤维分离膜难以在这些恶劣极端条件正常使用。针对现有技术的不足，该发明提供一种PDMS-SNPs改性的以PI为基底的油水分离纤维膜，有效提高油水分离的分离效率，增强纤维膜的耐受性，以适应恶劣极端条件的使用。

图1 是超疏水性PDMS-SNPs/PI膜制备过程示意图。

图2不同薄膜表面形貌及元素组成图。其中，(a)PDMS/PI膜的SEM图像；(b)PDMS-SNPs/PI膜SEM图像；(c)PDMS-SNPs/PI膜的EDS能谱；(d)PDMS-SNPs/PI膜的元素组成。

图3不同薄膜的表征图。其中，(a)PI膜、PDMS/PI膜、PDMS-SNPs/PI膜的FTIR谱图；(b)PDMS/PI膜和PDMS-SNPs/PI膜的XPS谱图；(c)PDMS/PI膜和PDMS-SNPs/PI膜的XRD谱图；(d)不同浓度改性溶液(PDMS和SNPs)下的水接触角。

图4PDMS-SNPs/PI膜润湿性和分离能力效果图。其中，(a)膜表面同时出现水和油的图像；(b)正己烷滴在膜表面的图像；(c)液滴压在膜表面并从膜表面分离的动态图像；(d)膜在水中吸附油的图；(e)油水分离实验效果图。

图5 PDMS-SNPs/PI膜的分离效果图。其中，(a)不同种类油的分离效率；(b)20个周期的通量。

图6不同薄膜的热重图及不同条件下PDMS-SNPs/PI膜的水接触角。其中，(a)PI膜、PDMS/PI膜、PDMS-SNPs/PI膜的TGA；(b)不同温度下的WCA；(c)不同pH值下的WCA；(d)浸泡不同溶液24小时后测量WCA。

　　有益效果：与现有技术相比，该发明实现了在不影响纳米纤维膜其他性能的前提下，得到了可以在高温强酸强碱等恶劣情况下正常工作的具有超疏水润湿性的油水分离膜；同时，表面粗糙的纳米结构具有提高了油水分离性能，此膜的分离效率可达到98％以上，并且经验证，可循环重复使用。

　　附：专利信息

　　专利名 一种用于油水混合物分离的超疏水超亲油纳米纤维膜及其制备方法
       申请公布号 CN 109012237 A
       申请公布日 2018.12.18
       申请号 201811190693 .X
       申请日 2018 .10 .12
       申请人 南京林业大学
       发明人 黄超伯　崔佳欣　张梦洁　马文静　吴书天