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工业生产和日常生活带来严重的水体油污染问题,开发一种操作简便、效果良好、使用寿命长的油水分离材料具有重要意义。过滤型油水分离膜材料由于制备方便、可在室温下放大运行而受到广泛关注。静电纺丝纳米纤维膜具有相互连通的孔道、较大的孔隙率和可调控的表面结构,可应用于油水混合液及其乳化液的分离。相比于传统的膜分离材料,电纺膜的渗透通量要高出一个数量级,但是在循环使用过程中也存在抗污染性较差、耐用性较弱等问题。本研究通过脱乙酰化和氨肟化反应对原始的聚丙烯腈/醋酸纤维素膜材料进行化学改性,制备得到超润湿抗污染的静电纺丝纳米纤维复合膜,并将其应用于液滴粒径<20μm的水包油乳化液的分离过程。结果表明,改性之后的电纺膜可以有效分离粒径较小的乳化液,而且在循环使用过程中表现出超强的抗污染性能。主要研究内容涵盖以下三点:(1)选取可纺性能好且易于亲水改性的醋酸纤维素(CA)和聚丙烯腈(PAN)作为静电纺丝的原料,通过交叉纺丝的方式制备了均一稳定的PAN/CA复合膜,考察了复合膜中不同PAN和CA的质量比例对膜渗透通量的影响,并通过扫描电子显微镜(SEM)观察表面结构,通过万能材料试验机测试机械性能,通过接触角测定仪测试膜在空气中的水接触角(WCA)以及浸润性能。结果表明当PAN/CA质量比例为20/80时,复合膜的纯水渗透通量高达7413 L/(m~2h),拉伸强度为1.38 MPa,断裂伸长率为10.84%,在空气中水滴仅需2 min 53 s就可以浸润在膜的表面,呈现出良好的可润湿性。(2)将PAN/CA复合膜分别浸泡在Na OH溶液和HONH2HCl溶液中,得到超亲水抗污染的氨肟化聚丙烯腈/再生纤维素(AOPAN/RC)复合膜。观察了复合膜在改性前后的形貌变化、官能团变化、润湿性转变以及水下油接触角的变化,测试了复合膜对乳化液的分离性能,重点考察了复合膜在循环使用过程中的抗污染性能以及对各类油的粘附性能。结果表明改性之后的复合膜表面增加了大量的亲水性官能团,膜由疏水转变为超亲水,纯水渗透通量高达6085 L/(m~2h),乳化液渗透通量也达到了3485 L/(m~2h),油水分离效率最高为99.59%,滤液中的含油量低至5.3 ppm,此外改性复合膜在十次循环分离过程中表现出稳定的分离效果和优异的抗污染性能,同时对于高粘度的蓖麻油也表现出超低的粘附性。(3)探究了AOPAN/RC复合膜对实际废水的处理效果,采用定制的连续过滤反冲洗装置探究了复合膜在较大规模的持续油水分离过程中的应用情况。重点测试了复合膜的循环使用性能及其在使用之后的性能变化。结果表明,该复合膜对实际废水的分离效率为80.42%且在5次循环分离过程中保持稳定性能,循环使用之后膜的水下油接触角仍可达到138.7°±0.68°;在扩大装置的油水分离测试中,该膜也表现出高达99.93%的分离效率,渗透通量最高为3576 L/(m~2h)。