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疏水陶瓷膜在含水油液体系分离中的应用

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2021-02-11 1:50:11 * 浏览: 0

疏水陶瓷膜处理含水油液的分离机理是在压力推动作用下,利用疏水陶瓷膜的亲油性脱除油中的水分实现水相和油相的分离.陶瓷膜经疏水改性后可以获得稳定的疏水表面,使其具有较强的抗水滴污染能力,在含水油液体系的分离中能够保持稳定的高渗透通量和选择性。

Gao等利用十六烷基三甲氧基硅烷(HDT—MS)在0.2~mZrO2陶瓷膜表面形成自组装单分子层,实现对陶瓷膜表面的疏水改性.改性膜的表征结果表明,表面改性对膜表面形貌和孔径影响很小。采用改性的疏水膜处理油包水(w/o)乳液时,在相同的操作条件下,疏水改性陶瓷膜具有更高的油液通量572.9L/(m2·h)(未改性膜的油液通量为286.4L/(m2·h))和对水的截留率98(未改性膜对水的截留率约为88),说明疏水改性陶瓷膜在含水油液分离过程中具有更好的分离性能和抗污染性能。李梅等以含少量水的异辛烷为研究体系,探究了疏水陶瓷膜脱除油中水分的过程。

研究表明,采用疏水性的陶瓷膜脱除异辛烷中的水分可得到较好的分离效果.基于陶瓷膜稳定的亲油疏水表面,渗透侧水含量在不同操作条件下几乎不变。实验过程中的分离选择性主要是由疏水陶瓷膜表面的疏水亲油性决定的,而不是由膜本身的孔径大小决定的.柯威等考察在不同环境下疏水Al2O3。膜的化学稳定性.测试出改性膜的接触角为142。,疏水Al2O3。膜在室温下的浓H2S04和Na0H溶液中能够保持表面的疏水性,具有良好的稳定性;疏水Alz0。膜在多种有机溶剂(正己烷、丙酮、乙醇、乙酸乙酯、甲苯、煤油、液状石蜡)中浸泡20d仍保持良好的稳定性,具有良好的耐有机溶剂性能。

Su等L59]在多孔陶瓷膜上接枝聚氨酯一聚二甲基硅氧烷得到接触角为161.2。的超疏水和超亲油材料,并通过考察煤油和水体系的分离过程证明其适用于从油水体系中再生油,分离过程中疏水亲油性不会被破坏.Meng等将三甲基氯硅烷接枝在具有纳米结构的膜上获得接触角为130。的疏水亲油膜。实验发现,未改性的膜没有油水分离功能.改性膜20℃下分离煤油和水体系时,煤油能快速透过膜而水被完全截留,多次实验后膜也未被污染.Ahmad等发现不同浓度氟烷基硅氧烷直接接枝改性后的Al2O3。疏水膜在过滤煤油一水体系时对水都有很高的截留,截留率均>99%,与Gao等的结果相似。

由以上分析可以看出,在特定分离过程如膜蒸馏、含水油液体系分离,陶瓷膜表面的疏水特性是决定膜分离性能的关键因素,对提高膜在实际应用体系中的渗透通量、截留率和减少膜污染起到至关重要的作用。

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