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鳞片状BiVO4不锈钢网涂层的制备及其在油水分离中的应用

2021-06-26辛玥宋爽张芝蕾张庆霞吕中杨浩

化工进展 2021年6期

辛玥,宋爽,张芝蕾,张庆霞,吕中,杨浩

(武汉工程大学环境生态与生物工程学院,绿色化工过程教育部重点实验室,湖北武汉430205)

工业漏油和人类生产生活产生的含油废水造成了严重的环境问题[1-3],如何实现油水混合物的有效分离,获得洁净水、缓解环境和生态问题引起了全世界的关注[4]。目前,含油废水处理工艺主要有重力分离法、气浮法、化学絮凝法、电化学法、活性污泥法等,但这些方法存在效率低、成本高、易造成二次污染等问题[5-6]。

近年来,一系列具有特殊浸润性的材料因对油和水具有高度选择透过性能而被广泛用于油水分离[7-9]。采用这类材料进行的油水分离比传统方法更高效环保,因而成为了研究的热点[10-12],而实现这一技术的关键在于制备特殊润湿性表面。通常,材料表面的化学成分和形貌特征决定了表面的润湿性,而具有特殊润湿性表面的材料则需要通过构造具有特定形貌或微观结构才能得以实现[13-14]。

无机纳米材料因形貌可控、制备简单,成为构造特殊润湿性表面的主要材料[15-16]。常见无机纳米材料的形貌有球状、棒状、针状和片状等。如Ge等[17]用电喷射和电纺丝的方法制成复合纳米纤维膜,通过添加球状SiO2纳米颗粒增强了材料的润湿性,但其分离通量低、机械强度差。Li等[18]用胺基修饰的钢网浸入均匀的氧化石墨烯(GO)分散液中,尺寸为0.5~4μm且厚度为1.3nm的GO纳米片均匀覆盖在钢网表面,该钢网在3500Pa油压下有较高分离通量[54500L/(m2·h)]且在重力作用下分离效率大于99.9%。……

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