纳米水凝胶提升膜油水分离性能

为了解决膜分离材料的抗污染问题，中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所研究员靳健课题组日前设计和制备了一种纳米水凝胶接枝改性的PVDF多孔膜。该成果为制备高效油水分离膜材料提供了新的视角。
　　该磺基甜菜碱型两亲离子性纳米水凝胶的尺寸为50纳米，这一纳米级尺寸有助于纳米水凝胶的快速浸润和吸水，从而赋予PVDF多孔膜超亲水的性质。由于该水凝胶同时具有水凝胶的高保水性能以及强水合能力，PVDF多孔膜在水中对原油具有近乎零粘附的效果。
　　此外，纳米水凝胶具有的优异抗盐性以及耐酸碱性能，保证了PVDF多孔膜在不同种类的盐溶液中以及宽泛的pH范围内均能够保持超亲水特性以及水下超低油粘附效果。
　　为进一步考察这一分离膜材料的抗污染性能，研究人员通过模拟现实的乳化油水，利用该PVDF多孔膜来分离含有表面活性剂、蛋白质以及生物有机质的油水乳液。实验结果表明，该PVDF多孔膜具有优异的综合性抗污染能力，循环过程中通量的恢复率几乎高达100%。
　　目前，含油污水的处理一直是一个世界性难题，特别是复杂环境下乳化含油污水的处理，利用膜分离技术来实现油水分离被认为是最有效的分离手段之一，特别是针对乳化的油水体系。然而，传统的膜分离材料在油水分离过程中会遭受严重的污染，导致分离通量以及油水分离效率的急剧下降，严重阻碍了膜分离技术在油水分离领域中的发展和应用。