两亲特殊浸润性聚合物膜的制备及抗油污性能研究

超浸润膜材料的制备方法及其在含油污水处理中的研究与应用状况超浸润膜材料的制备方法及其在含油污水处理中的研究与应用状况一、引言近年来，随着工业化进程的不断加快，含油污水问题日益突出。

传统的油水分离方法往往存在能耗高、设备复杂、处理效果差等问题，因此迫切需要一种高效、经济、环保的油水分离技术。

超浸润膜材料由于其良好的分离效果和很强的油水亲和性，成为当今油水分离领域的研究热点。

二、超浸润膜材料的制备方法1. 化学沉积法化学沉积法是一种常用的超浸润膜制备方法。

其步骤包括溶液配制、基底处理、化学反应、热处理等。

通过控制反应物的摩尔比例和反应条件，可以得到具有不同结构和性能的超浸润膜材料。

2. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种常见的制备超浸润膜的方法。

该方法通过溶胶的形成和凝胶的固化过程，在基底表面形成超浸润膜。

溶胶-凝胶法制备的超浸润膜具有较好的结构稳定性和分离性能。

3. 界面聚合法界面聚合法以界面反应为基础，通过化学反应或物理吸附，在基底表面生成聚合物超浸润膜。

界面聚合法能够制备出具有高分离效率和较好抗污染性能的超浸润膜。

三、含油污水处理中的研究与应用状况1. 研究进展国内外学者们在超浸润膜材料的研究方面取得了许多进展。

一方面，他们通过改变超浸润膜的表面形貌和化学组成，提高了超浸润膜的分离效果和抗污染性能。

另一方面，他们还研究了超浸润膜的可持续性和循环利用性，使之更加符合环境保护的需求。

2. 应用状况超浸润膜材料在含油污水处理中已经得到了广泛的应用。

使用超浸润膜进行油水分离可以实现高效、快速的分离，并且具有一定的经济性和环保性。

超浸润膜材料也被应用于不同领域的油水分离设备中，如海洋油污染应急处理、工业废水处理等。

四、存在的问题与展望虽然超浸润膜材料在含油污水处理中的应用前景广阔，但也存在一些问题亟待解决。

首先，超浸润膜材料的制备方法相对复杂，成本较高，需要进一步优化和改进。

其次，超浸润膜的抗污染性能仍然不够理想，长期使用后易产生堵塞现象。

两亲性Janus SiO2稳定苯丙乳液的制备及其驱油性能研究两亲性Janus SiO2稳定苯丙乳液的制备及其驱油性能研究摘要：近年来，Janus颗粒由于其特殊的表面性质，在油水分离、催化反应、生物医学等领域展示出巨大的潜力。

本研究以聚苯乙烯 (PS)/二氧化硅 (SiO2) 两亲性Janus SiO2颗粒为研究对象，探究其在稳定苯乙乳液中的应用及其驱油性能。

关键词：两亲性Janus SiO2颗粒；稳定苯乙乳液；驱油性能；聚合成核；分散性能1. 引言近年来，Janus颗粒由于具有两对称的、接触角较大的不同化学性质的表面而备受关注。

这种独特结构使得Janus颗粒能够同时与两种不同性质的物质相互作用。

在油水分离、染料的分离和回收、表面改性和生物医学等领域具有广泛的应用潜力。

苯乙烯丙烯酸酯 (Styrene-butyl acrylate, SBA) 乳液作为一种常见的驱油剂，其稳定性是一个重要的问题。

传统的驱油剂稳定剂往往面临着固体颗粒的沉积和胶体颗粒的聚集等问题。

因此，寻找一种高效、稳定的驱油剂稳定剂具有重要的科学和工程意义。

2. 实验方法2.1 颗粒合成采用溶剂挥发法制备PS/SiO2两亲性Janus颗粒，将SiO2颗粒表面修饰聚苯乙烯，通过沉积聚苯乙烯，然后在高温下猛烈挥发。

通过改变PS的覆盖度和SiO2颗粒的大小，制备了一系列不同特性的PS/SiO2 Janus颗粒。

2.2 乳液制备将制备得到的Janus颗粒加入苯乙乳液中，通过适当的搅拌和超声处理，制备出稳定的苯乙乳液。

3. 结果和讨论通过扫描电子显微镜 (SEM) 观察到制备得到的PS/SiO2颗粒呈现明显的两亲性，其中一侧为聚苯乙烯，另一侧为二氧化硅。

通过动态光散射 (DLS) 测试表明，添加Janus颗粒后的乳液粒径分布均匀，粒径小且稳定性良好。

进一步研究发现，随着PS覆盖度的增加，Janus颗粒在乳液中的分散性能明显改善。

同时，随着SiO2颗粒大小的增加，乳液的稳定性得到进一步增强。

一种抗温耐盐型水溶性两亲聚合物稠油降粘剂的合成及性能研究周继柱;时武龙;付增华;冷传志;王国瑞【摘要】以丙烯酰胺、疏水烷基丙烯酰胺、丙烯酰胺基烷基氯化铵季铵盐和非离子聚醚丙烯酸酯四元无规共聚，合成了一种抗温耐盐型水溶性两亲聚合物稠油降粘剂，其降粘稠油的能力优于OP-10小分子表面活性剂降粘剂、普通聚合物以及聚表二元复合体系；在1500 mg/L低使用浓度，对中低粘度稠油，无掺稀油条件下，降粘率超过98%，可完全替代掺稀油开采；对中高粘度稠油，降低稀油掺稀量70%~85%以上，降粘率超过98%，降粘后稠油体系粘度小于2000 mPa·s。

%A series of salt and temperature resistanee amphiphlie polymer viseosity redueers were synthe-sized by using aerylamide( AM)and alkyl aerylamide,alkyl ehloride quaternary ammonium salt and non-ionie polyether aerylie ester. The amphiphlie polymer viseosity redueers has better viseosity reduee proper-ties than OP-10 and polyaerylamide. At the eoneentration of 1 500 mg/L and at 50℃,the rate of viseosity redu etion of amphiphlie polymer viseosity redueer ean reaeh 98% aim at low and medium viseosity of heavy oil,ean replaee exploit heavy oil mixed thin oil eompletely;aim at high viseosity of heavy oil,the rate of viseosity reduetion ean reaeh 98% with redueing thin oil(70% ~85%),the viseosity of heavy oil ean downgrade to 2 000 mPa·s.【期刊名称】《应用化工》【年(卷),期】2014(000)010【总页数】4页(P1843-1846)【关键词】稠油降粘;两亲聚合物;抗温耐盐;水溶性【作者】周继柱;时武龙;付增华;冷传志;王国瑞【作者单位】新疆天普石油天然气工程技术有限公司，新疆轮台 841600; 东营市智水环保科技有限公司，山东东营 257000;新疆天普石油天然气工程技术有限公司，新疆轮台 841600;新疆天普石油天然气工程技术有限公司，新疆轮台841600;新疆天普石油天然气工程技术有限公司，新疆轮台 841600; 东营市智水环保科技有限公司，山东东营 257000;新疆天普石油天然气工程技术有限公司，新疆轮台 841600【正文语种】中文【中图分类】TQ317.5;O633.4;TE357.46随着世界能源供应日趋紧张，储量丰富的稠油日益引起各国的重视。

两亲/特殊浸润性聚合物膜的制备及抗油污性能研究工业产生的含油废水以及时有发生的溢油事故对生态环境和人类健康产生了巨大威胁。

压力驱动型的膜分离技术由于具有高分离效率、低能源消耗和容易放大等优势,成为含油废水处理的一个有效策略。

由于具有适宜孔径而且不需要脱乳化过程即可去除乳化油滴,超滤膜在分离油水混合物(特别是油水乳液)方面展现出独特优势。

然而,污损物通常会沉积在膜表面或堵塞膜孔道产生膜污损,从而显著降低膜的通量和选择性能,因此膜污损成为制约膜技术广泛应用的瓶颈。

基于此,构建具有低污损甚至无污损的聚合物膜并用于油水分离有着重要理论意义和应用价值。

常规构建抗污膜的方法主要是依靠强化其表面亲水性,亲水组分与水形成的致密水合层及立体排斥作用可显著降低污损物与表面之间的非特异性吸附作用,从而赋予膜优异的抗污性能。

亲水改性膜对由蛋白质、微生物等引起的生物／有机污损具有较好的抗污效果,但对棘手的油类污损的控制却不甚理想。

相比于常规有机污损物(BSA和多糖等),表面张力较低(20-30 mN/m)、粘度较大的油滴具有更加复杂的污损过程。

油滴很容易在亲水性膜表面聚并、铺展、迁移形成连续油污损层,从而使通量明显衰减并降低膜的持久使用性能。

为解决油水分离过程中聚合物膜污损问题,本论文基于两个思路来构建具有优异抗油污性能的聚合物膜材料。

一方面在常规亲水化抗污改性基础上,在膜表面同时引入具有污损释放性能的低表面能组分(如含氟聚合物),所形成的低表面能微区可有效降低污损物与膜表面之间的极性或者氢键作用强度,并赋予膜表面优异的自清洁性能。

首先借助RAFT可控自由基聚合方法合成多种微观序列结构的两亲性含氟共聚物,通过非溶剂诱导相转化方法结合改性剂的原位表面偏析过程构建了多种具有优异抗污损性能的两亲性聚合物膜表面。

另一方面,论文还基于水下抗油污鱼鳞表层和贻贝粘附特性,借助壳聚糖的强亲水性和多巴胺的氧化自聚合反应,仿生构建了具有高度亲水和水下超疏油性能的PVDF膜表面。

含氟两亲性聚合物刷构筑及防污应用研究进展田澍;刘文庆;刘志雄;蒲吉斌;王立平【期刊名称】《表面技术》【年(卷),期】2017(46)11【摘要】表面接枝聚合物刷是一种改善表面理化性质,防止蛋白质等生物大分子和其他污损生物吸附的有效方法。

含氟聚合物由于其强疏水性、低表面能和低表面粘附力等特点,是构建两亲性聚合物刷的理想组分之一。

本文概述了含氟两亲性聚合物刷的构筑方法、种类和防污机理,着重介绍了该类涂层在抗蛋白、抗菌、藻类以及其他污损生物吸附方面的最新研究成果,详细分析了含氟两亲性聚合物刷化学组成、表面重构和弹性模量等因素对微相分离行为以及防污性能的影响规律。

亲疏水组分比例会对涂层的相分离行为产生影响,改变亲疏水组分比例可以形成不同尺度、不同形貌的相分离结构,进而影响涂层的防污性能。

亲疏水组分的连接方式会影响涂层表面的重构行为,实现涂层亲疏水性能的转变,进而实现调控涂层表面的防污行为。

从分子设计层面初步揭示了含氟两亲性聚合物刷的防污机理。

最后指出构筑新型的多种防污机制协同作用的多功能化含氟两亲性聚合物刷,是未来两亲性聚合物涂层的主要发展方向。

【总页数】6页(P110-115)【关键词】氟元素;两亲性;聚合物刷;抗蛋白;抗菌;防污【作者】田澍;刘文庆;刘志雄;蒲吉斌;王立平【作者单位】上海大学材料研究所微结构重点实验室;中国科学院宁波材料技术与工程研究所海洋新材料与应用技术重点实验室【正文语种】中文【中图分类】TG147【相关文献】1.新型含氟聚合物低表面能防污涂层的研究进展 [J], 李江;汪国庆;丁春华;姜宏2.含氟两亲性嵌段聚合物乳液的合成 [J], 冯春燕;李玉国;候影飞3.海洋防污涂层用含氟聚合物设计研究进展 [J], 程德书;肖旺钏;赵炎;念保义;罗菊香4.含全氟聚醚二元嵌段共聚物构筑的防污涂层 [J], 廖乾勇;杨公华;林树东;钟志伟;胡继文;袁珊5.AGET-ATRP乳液聚合法合成含氟两亲性嵌段聚合物 [J], 冯春燕因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

摘要随着化学工业及石油产业的飞速发展，日益增多的工业含油废水和油品泄漏事故已经在全世界范围内造成了严重的环境和生态问题。

然而，几乎所有传统的油水分离方法都存在分离效率和能耗方面的问题，且会带来环境方面的担忧。

因此，含油污水及其相应的油水分离技术已经引起了各国政府及研究人员的广泛关注。

随着对自然界中生物的超润湿性现象的研究和固体表面界面理论的发展，通过模仿自然界中的超润湿现象构建具有超疏水超亲油性的材料表面界面在油水分离等领域展现出了广阔的应用前景。

从目前研究来看，超疏水的油水分离材料主要分为二维（2D）网状过滤材料和三维（3D）多孔吸收材料。

2D网状基材的机械性能和3D多孔基材的重复使用性很有限，并且基材表面的粗糙结构较脆弱，极易损坏，从而使超疏水性难以持久。

这些缺陷极大地限制了超疏水油水分离材料的应用。

针对这些问题，本研究以具有良好物理机械性能的金属铜（铜网和泡沫铜）为基材，通过不同表面改性方法，设计与制备了一系列用于油水分离的超疏水或高疏水表面。

利用场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）、X射线光电子能谱（XPS）表征了改性基材表面的化学成分和物理形貌变化；通过测定表面水接触角（WCA）评估改性基材的表面润湿性；通过自制的油水分离装置测试改性基材的油水分离性能。

研究结果为基于特殊润湿性的油水分离材料的设计与制备奠定了坚实的理论和实验基础。

研究的主要内容和结果如下所述：(1)以铜网为基材，首先采用硝酸（HNO3）刻蚀法在铜网表面上构造粗糙结构，再分别用正十二硫醇（NDM）和十七氟癸基三甲氧基硅烷（FAS）两种低表面能物质对刻蚀后的铜网进行疏水改性，制备出一系列改性铜网；考察了HNO3刻蚀时间、铜网目数和低表面能物质对改性铜网表面润湿性的影响，并研究了改性铜网的油水分离性能。

研究表明，延长刻蚀时间、增加铜网目数有利于提高改性铜网的接触角；此外，FAS和NDM 低表面能物质均能提高表面疏水性，且FAS疏水改性的效果相比NDM好。

摘要工业化生产和人类生活中产生的含油废水的肆意排放以及海上石油泄漏事故的频繁的发生不仅造成了能源的浪费，也对生态环境带了巨大的灾难。

随着界面科学和仿生学的快速发展，人们制备出对油和水展现出不同润湿性的材料，并将其应用于油水分离领域，实现了油水混合物的快速高效地分离。

众所周知制备上述具有特殊润湿性油水分离材料最关键的就是合理调控表面粗糙度和表面自由能。

依据这一基本原理，我们选用铜网，棉布和不锈钢网这类常规材料作为基底，通过不同的方法制备得到多种具有特殊润湿性的油水分离材料，从而适应不同需求下的油水分离。

本文研究内容如下：（1）首先采用简单的液相沉积的方法在铜表面沉积具有微/纳米级的二元结构的Cu2S@Cu2O膜，从而极大地增加了铜表面的粗糙度，再经低表能物质聚二甲基硅氧烷（PDMS）修饰后，该表面的水接触角大于150°，展现出优异的超疏水性。

同时，该表面具有较好的存储稳定性。

同时，采用同样的方法制备得到超疏水/超亲油的铜网，该铜网能够实现不同油水混合物的分离，分离效率均高于94%，显示出优异的油水分离性能。

（2）通过简单的一步浸渍涂膜法在棉布表面涂覆可交联的含POSS的氟化聚合物(P(MMA-BA-HEMA-FMA-SMA-MAPOSS))制备得到超疏水/超亲油棉布。

该聚合物是通过溶液自由基聚合法合成得到的。

涂膜后的棉布水接触角大于150°，油接触角为0°，展现出超疏水/超亲油特性。

并且制得的棉布经过超声和热处理后依然保持着超疏水性，同时对于酸性和碱性液滴也显示出超疏性。

另外，该棉布可以成功地实现多种油水混合物的分离，分离效率均高于96%，不仅如此，该棉布重复分离正己烷/水50次后，依然保持着较高的分离效率。

（3）为了解决超疏水/超亲油型油水分离材料容易被油污染的问题，采用聚二甲基二烯丙基氯化铵（PDDA）和埃洛石纳米管（HNTs）为原料，通过层层自组装的方法制备得到稳固的超亲水/水下超疏油不锈钢网。

特殊浸润表面材料的构建及其在油水分离中的应用研究特殊浸润表面材料的构建及其在油水分离中的应用研究近年来，随着环境保护意识的增强和油污染问题的日益严重，油水分离技术备受关注。

特殊浸润表面材料作为一种重要的技术手段，对于高效地实现油水分离具有重要意义。

本文将重点探讨特殊浸润表面材料的构建方法以及其在油水分离中的应用研究。

特殊浸润表面材料的构建主要通过表面改性来实现。

常见的改性方法包括表面化学改性、物理改性和结构改性等。

表面化学改性主要利用化学反应将特定的功能基团引入材料表面，以实现特殊浸润性。

物理改性主要通过控制材料的纹理和形貌来改善其浸润性能。

结构改性则通过搭建微纳米级结构来实现材料表面的特殊浸润性质。

在油水分离领域，特殊浸润表面材料的应用广泛且具有广阔的发展前景。

首先，特殊浸润表面材料可以用于高效的油水分离。

由于特殊表面材料对油和水的选择性能强，可以实现高效分离，并且在分离过程中不会对环境造成二次污染。

其次，特殊浸润表面材料还可以用于油污染的修复。

特殊浸润表面材料可以吸附和捕获油污染物，达到快速清除和修复油污染的目的。

此外，特殊浸润表面材料还可以用于构建自清洁表面，实现自动去除附着在表面上的油污染物。

在构建特殊浸润表面材料时，需考虑材料的稳定性、可持续性和可再生性等因素。

例如，材料在长期使用过程中是否具有稳定的化学和物理性质是关键因素之一。

另外，材料的可持续性和可再生性也是目前研究的热点之一。

例如，研究人员可以利用可再生资源制备特殊浸润表面材料，以减少对非可再生资源的依赖，同时减少对环境的污染。

特殊浸润表面材料在油水分离中的应用研究还面临一些挑战。

首先，如何提高特殊浸润表面材料的分离效率仍是一个难题。

虽然已有部分特殊浸润表面材料能够实现高效的油水分离，但仍需进一步提高效率才能满足实际应用需求。

其次，特殊浸润表面材料的稳定性与可持续性亟待解决。

如何在材料的使用过程中维持其特殊浸润性，以实现长时间的稳定运行，是研究人员需要解决的问题。