宁波材料所制备多功能二维非对称油水分离膜获新进展

油水分离膜的研究新进展一、本文概述随着工业化的快速发展，油水混合物的处理和分离成为环境保护领域的重要议题。

油水分离膜作为一种高效、环保的分离技术，近年来受到了广泛关注。

本文旨在综述油水分离膜的研究新进展，包括其制备技术、性能优化以及实际应用等方面。

通过总结近年来的研究成果，本文旨在为油水分离膜的进一步研究与应用提供有价值的参考。

本文将介绍油水分离膜的基本原理和分类，为后续研究提供理论基础。

重点分析当前油水分离膜的制备技术，包括材料选择、膜结构设计以及制备方法等。

在此基础上，探讨如何通过优化膜材料、结构以及操作条件等方式提高油水分离膜的性能。

本文还将对油水分离膜在实际应用中的挑战与前景进行展望，以期为推动油水分离技术的进一步发展提供有益启示。

二、油水分离膜的研究现状油水分离膜作为一种高效的油水分离技术，近年来受到了广泛的关注和研究。

随着科技的不断进步，油水分离膜的研究现状呈现出多种新趋势和突破。

目前，油水分离膜的研究主要集中在材料的选择与优化、膜结构的改进、以及分离性能的提升等方面。

在材料选择上，研究者们致力于开发具有优异亲水性和抗油性能的膜材料，如聚合物、无机材料以及纳米复合材料等。

这些新材料的应用不仅提高了膜的耐用性和稳定性，还提升了油水分离的效率。

同时，膜结构的改进也是研究的热点之一。

研究者们通过调控膜的孔径大小、形貌以及表面性质等手段，优化膜的分离性能。

例如，通过引入纳米颗粒、构建多层结构或引入特殊表面官能团等方法，可以实现对油滴的高效拦截和快速排水。

研究者们还在不断探索新的分离机制和技术手段，以提高油水分离膜的分离效率和选择性。

例如，利用电场、磁场或温度场等外部场的作用，可以实现油水混合物的快速分离和回收。

这些新技术的应用为油水分离膜的发展提供了新的思路和方法。

然而，尽管油水分离膜的研究取得了显著的进展，但仍存在一些挑战和问题。

例如，如何进一步提高膜的分离效率和稳定性、降低成本以及实现工业化应用等仍需要进一步的研究和探索。

《基于葫芦[6]脲衍生物构筑油-水分离膜的制备及性能研究》篇一基于葫芦[6]脲衍生物构筑油-水分离膜的制备及性能研究一、引言随着工业化的快速发展，油/水混合物的处理成为了环境治理的重要一环。

由于传统分离方法存在诸多局限性，如能耗高、操作复杂、分离效率低等，开发新型的油/水分离技术已成为研究热点。

其中，利用葫芦[6]脲及其衍生物制备油/水分离膜具有独特优势。

葫芦[6]脲具有独特的空腔结构，能够与有机分子形成包合物，具有优异的分子识别能力和选择性。

因此，基于葫芦[6]脲衍生物的油/水分离膜在提高分离效率、降低能耗等方面具有巨大潜力。

本文旨在研究基于葫芦[6]脲衍生物构筑油/水分离膜的制备方法及其性能。

二、文献综述近年来，关于葫芦[6]脲及其衍生物在油/水分离领域的应用取得了显著进展。

这些衍生物通过与油/水混合物中的油相或水相分子相互作用，实现高效分离。

目前，已有研究利用葫芦[6]脲制备了多种类型的油/水分离膜，如复合膜、聚合物膜等。

这些膜材料在油/水混合物的分离过程中表现出优异的性能，如高选择性、高渗透性、易回收等。

然而，目前的研究仍面临一些挑战，如膜的稳定性、制备成本等问题。

因此，进一步优化制备工艺、提高膜的性能是当前研究的重点。

三、实验方法本研究采用化学合成法，以葫芦[6]脲为原料，通过引入功能性基团制备葫芦[6]脲衍生物。

然后，将衍生物与聚合物混合，制备成油/水分离膜。

具体步骤如下：1. 葫芦[6]脲衍生物的合成：以葫芦[6]脲为原料，通过引入羟基、氨基等功能性基团，合成葫芦[6]脲衍生物。

2. 膜的制备：将葫芦[6]脲衍生物与聚合物（如聚丙烯腈、聚砜等）混合，通过相转化法或溶胶-凝胶法等方法制备成油/水分离膜。

3. 性能测试：对制备得到的油/水分离膜进行性能测试，包括渗透性、选择性、稳定性等。

四、实验结果与讨论1. 葫芦[6]脲衍生物的合成及表征通过引入功能性基团，成功合成了一系列葫芦[6]脲衍生物。

油水分离膜的研究新进展油水分离膜的研究新进展近年来，随着环境污染问题的日益严重，对于高效、经济和环保的油水分离技术的需求也越来越迫切。

油水分离膜作为一种重要的分离材料，具有优异的分离性能和广泛的应用前景，近年来在研究领域取得了令人瞩目的新进展。

油水分离膜的研究始于上世纪60年代，最初主要采用传统的体膜分离技术。

然而，传统的油水分离膜往往存在分离效果差、寿命短、易堵塞等问题，限制了其在实际应用中的发展。

为了克服这些问题，研究人员开始探索新型功能材料和分离膜结构。

一种被广泛研究的油水分离膜是亲疏水性复合膜。

亲疏水性复合膜由亲水膜和疏水膜组成，两者通过交替叠层组装而成。

亲水表面能够吸附水分子，而疏水表面能够将油分子排斥，从而实现油水分离。

研究人员通过调控亲疏水性膜的结构和表面形貌，进一步提高了其分离性能。

例如，采用纳米颗粒改性的复合膜使其具有更高的油水分离效率和更好的循环使用性能。

此外，还研究了表面改性剂对复合膜分离性能的影响，并发现适当的表面改性剂能够增强膜的抗污染性能，延长膜的使用寿命。

除了亲疏水性复合膜，近年来还出现了一种全新的油水分离膜材料，即石墨烯膜。

石墨烯是一种由碳原子组成的二维晶体材料，具有出色的机械性能和化学稳定性。

研究人员发现石墨烯膜具有超高的通量和优异的分离性能，能够高效地将水分离出来，同时将油截留在膜表面。

这种膜材料不仅具有很高的油水分离效率，而且具有优秀的抗污染性能和循环使用性能。

石墨烯膜在微电子领域、海洋石油事故处置以及废水处理等方面具有广阔的应用前景。

此外，研究人员还致力于开发新型的分离膜结构，以提高油水分离效果。

其中，纳米孔隙膜和多孔结构膜是两种较为常见的结构类型。

纳米孔隙膜具有极高的比表面积和独特的筛选性能，通过控制孔隙尺寸和孔隙结构，可以实现对不同大小的油滴的高效分离。

多孔结构膜则通过增加膜的孔隙度和孔径分布，提高了固液分离效果。

这些分离膜结构的优化设计，有效地提高了油水分离效率和膜的使用寿命。

宁波材料所刘富研究员课题组在聚合物微孔膜刚性界面构造及
油水分离方面取得进展
佚名
【期刊名称】《膜科学与技术》
【年(卷),期】2017(37)2
【摘要】据高分子科技微信公众号2017年3月21日讯近期，中科院宁波材料所刘富研究员课题组提出一种界面交联策略可以赋予聚合物微孔膜表面化学功能化，赋予其水包油乳液分离，抗蛋白污染以及抗菌特性．该策略可实现多种膜材料表面的功能化，特别适用于受污染膜材料和膜组件的亲水性、抗菌等功能再生．该超亲水聚乳酸微孔膜可实现水与甲苯、石蜡油、大豆油及润滑油等油水混合物的高效分离，在10次循环之后对重油仍具有高的分离效率，且对BSA和墨水具有良好的截留及抗污染性能．结果表明在传统聚合物微孔膜表面构造刚性纳米粒子界面，以提高其表面功能稳定性，在理论以及技术上具有可行性及适用性．
【总页数】1页(P71-71)
【关键词】油水分离;材料表面;表面构造;微孔膜;聚合物;课题组;研究员;界面
【正文语种】中文
【中图分类】TQ028.8
【相关文献】
1.宁波材料所在生物可降解油水分离材料研究中取得进展 [J],
2.华北电力大学谭占鳌教授课题组在聚合物太阳电池电极界面研究方面取得新进展
[J],
3.宁波材料所在生物基聚合物微孔膜制备及改性方面取得研究进展 [J], 刘富
4.同济大学翟继卫课题组在聚合物复合储能电介质材料研究方面取得重要进展 [J],
5.宁波材料所在聚结破乳油水分离膜方面取得进展 [J],
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2017年第36卷第1期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS ·1·化工进展油水分离功能膜制备技术研究进展董哲勤，王宝娟，许振良，魏永明，程亮（华东理工大学化学工程研究所膜科学与工程研发中心，化学工程联合国家重点实验室，上海200237）摘要：工业生产以及日常生活中都会产生大量含油废水，因此含油废水的分离，特别是乳化油水的分离面临全球性的挑战。

膜分离技术具有分离效率高且操作简单的优点，在处理乳化油水方面具有极大的应用潜力。

本文介绍了国内外研究者在制备具有高渗透性、高选择性以及抗污染性油水分离功能膜方面的研究进展，包括传统的膜材料如聚合物膜、陶瓷膜，以及基于纳米材料制备得到新型功能膜。

为了评估膜性能，讨论了不同类型膜的分离通量、分离效率、抗污染性以及运行稳定性。

最后总结和展望了油水分离功能膜制备技术的未来发展趋势。

关键词：含油废水；分离；膜；抗污染性；纳米材料中图分类号：O484 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2017）01–0001–09DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2017.01.001Recent progress on fabrication technology of functional membranes foroil/water separationDONG Zheqin，WANG Baojuan，XU Zhenliang，WEI Yongming，CHENG Liang （State Key Laboratory of Chemical Engineering，Membrane Science and Engineering R&D Lab，Chemical Engineering Research Center，East China University of Science and Technology，Shanghai 200237，China）Abstract：The rapid increase of oily wastewater production from both industry process and daily life has highlighted the worldwide challenge to separate oil water mixtures，especially oil/water emulsions.With respect to high separation efficiency and simple operation process，membrane separation has been acknowledged as an advanced technology for treating oily wastewater. This paper introduces recent progress in developing advanced membranes with high flux，high selectivity and anti-fouling properties for effectively treating oily wastewater，including traditional polymer-dominated and ceramic-based filtration membranes，as well as recently developed nanomaterial-based functional filtration membranes. The separation efficiency and anti-fouling properties of different type membranes are described and compared in details. Finally，the remaining challenges and future directions for developing high performance oil-water separation membrane are proposed.Key words：oily wastewater；separation；membrane；anti-fouling；nanomaterials在工业生产过程中，如石油化工、日用化工、纺织、皮革、钢铁制造和金属加工行业，每天都会产生大量的含油废水。

*80*膜科学与技术第41卷water[J(.Inorg Chem Front,2020,7：1161—1171. [15(He Y R,Tang Y P,Ma D C,tal UiO-66incorpora--eV thin-fifilm nanocomposite membranesfore f icientselenium and arsenic removal'].J Membr Sci,2017,541：262—270'[16]Xiao F,Xiao P,Zhang W J,et al Identification of keyfactorsa f ectingtheorganicfoulingonlow-pressureultrafiltration membranes[J].J Membr Sci,2013,447(1):144—152.[17]Granik V T,Smith B R,Lee S C,t al Osmotic pres­sures for binary solutions of non-electrolytes[J(.Bi-omeV MicroVevices,2002,4：309—321.[18]ShahD,KissickK,GhorpaVeA,et#l.Pervaporationofalcohol-water anV VimethylformamiVe-water mixturesusing hyVrophilic zeolite NaA membranes：Mecha-nismsanV experimentalresults[J].J Membr Sci,2000179(1#：185—205.[19]Du t a D,Bha t acharyya A,Ganguly B N.Microstruc-turalstuVyofaromaticpolyamiVemembranematerial[J].JMembrSci,2003,224(1#：127—135.[20]Zhang D P,Yao Z C,Zhang H,t al A novel strategytofabricatethinfilm nanocompsite reverse osmosismembranes with enhanceV Vesalination performance[J]'Desalin WaterTreat2019145：70—82'Fabrication of In(—)-MOF incorporated thin-film composite membrane for forward osmosss and studies on its anti-fouling propertyHAN Xueli,WANG Duo,WANG Meng(College of Chemistry and Chemical Engineering,Ocean University of China,Qingdao266100,China)Abstract:Adding metal-organic framework(MOFs)to form polyamide composite membrane is a simple processtoimprovetheperformanceofforwarVosmosismembranesgreatly.Inthispaper,acertainamount of the metal salt In(NO3)3*6H2O and tridentate carboxylic acid ligands H3CTTA was dissolved in N,N—dimethyl formamide to get In(—)—MOF(BUT-172)crystal by the solvothermal method;then,the prepareV MOF particles were aVVeV to the polyamiVe active separation layer by interfacial polymerization, and the modified TFC-FO membrane was obtained.In addition,the effects of different concentration of BUT—172particles on the structure and properties were also studied.The results showed that the incorporation of BUT-172particles provided additional channels for the diffusion of water molecules, which greatly improved the water flux of the modified TFC—FO membrane.Moreover?when the BUT—172 concentration was0.04%,the moVifieV membranehaVahigherwaterfluxanValowersaltwaterratio. ThestuVyonpo l utionresistanceofhumicaciVshoweVthatthemoVifieV membranehaVbe t erpo l ution resistanceanVtheperformanceofthepo l uteVmembranecanberecovereVbysimplecleaning.Key words:forward osmosis membrane；polyamide composite membrane；In(—)-MOF；membrane fouling宁波材料所在聚结破乳油水分离膜方面取得进展日益严重的含油废水问题给生态系统和人类可持续发展带来巨大挑战，加剧了全球性的水资源短缺.膜分离技术具有分离装置简单、易于操作运行、分离效率高、成本低、应用范围广等优点，在含油废水处理中受到了广泛关注.聚合物微孔膜(如聚偏氟乙烯PVDF)具有易加工成型、微孔结构可控、化学及物理稳定性好等优点，在膜分离材料领域占据主流地位.非溶剂诱导相分离是制备PVDF微孔膜的主要手段之一.主要通过相分离的热力学及动力学因素对聚合物膜的微孔结构进行调控，该过程是一个典型的物理过程,不涉及膜的表界面功能调控.然而，微孔膜的表界面功能如表界面浸润性及抗污染性能等对于分离性能具有重要影响.中国科学院宁波材料技术与工程研究所刘富研究员提出基于相转化全过程赋予聚合物微孔膜表界面特定化学功能的系统方法.围绕相转化全过程调控功能分子在膜及微孔表面的界面迁移及界面交联反应,在实现相转化微孔调控的同时实现了对膜的化学功能改性，相关系统工作作为邀请综述发表在《功能高分子学报》, 2020,33(3):1—14.(摘自中国膜工业协会官网)。

超润湿性油水分离膜的研究进展孟凡宁;宋菁;张新妙;奚振宇;郦和生【摘要】近年来,根据仿生原理,科研人员通过在材料表面构建微纳米结构成功研制出超润湿性材料,并将其用于含油污水的处理,展示出巨大的应用潜力.本文综述了以金属网、有机微滤膜为基材,改性制备超亲水/超疏油和超疏水/超亲油油水分离膜的方法;总结了这些超润湿性材料在分离含油污水方面的优势、劣势及发展现状;展望了超润湿性油水分离膜领域的发展趋势.指出,超亲水/水下超疏油膜分离材料是未来重要的研究方向.【期刊名称】《化工环保》【年(卷),期】2019(039)004【总页数】8页(P373-380)【关键词】超润湿性;仿生;油水分离膜;超亲水性;超疏油性;超疏水性;超亲油性【作者】孟凡宁;宋菁;张新妙;奚振宇;郦和生【作者单位】中国石化北京化工研究院环境保护研究所,北京 100013;中国石油工程建设有限公司北京设计分公司,北京,100085;中国石化北京化工研究院环境保护研究所,北京 100013;中国石化北京化工研究院环境保护研究所,北京 100013;中国石化北京化工研究院环境保护研究所,北京 100013【正文语种】中文【中图分类】X523随着经济的不断发展，原油开采运输、海上原油泄漏、工业化生产及日常生活等过程产生了大量难处理的含油污水，已成为困扰环境治理的一大难题［1-3］。

目前常用的油水分离方法有重力沉降法［4］、吸附法［5-6］、化学破乳法［7-8］、生物法、膜分离法等［9-12］。

其中，吸附法和膜分离法是目前研究较多的含油污水处理方法。

但吸附法存在吸附能力差、分离效率低和材料成本高等问题，同时由于其所用基材通常为有机材料，具有潜在的亲油性，易导致孔道堵塞，造成吸附能力或通量的降低［13-15］。

而膜分离法具有简单高效、操作灵活、环境污染低、通用性强等特点，是油水分离技术的主要发展方向［16-17］。

但常规的亲水性和疏水性油水分离膜存在抗污染能力差、通量衰减快、油水分离效果不佳等缺点［18-19］。

宁波材料所在多功能性二维非对称油水分离膜方面取得新进展2018-07-27随着社会工业化和信息化进程的加快，工农业生产和日常生活不断消耗大量的油类能源产品和化工制品。

通常情况下，工农业产生的油污废水组分十分复杂，不仅含有不溶的油污，往往还含有多种类型的有机以及金属离子等污染物。

如何综合处理组分复杂的油污废水，让分离后的油更纯、水更净，甚至回收再利用废水中的有用资源，是目前污水治理的热点和难点之一。

中国科学院宁波材料技术与工程研究所智能高分子团队的陈涛研究员和黄又举研究员通过高分子表面接枝改性碳纳米管薄膜，调节复合薄膜的表面和内部组成与结构，并与纳米金粒子结合，构建出系列多功能二维非对称的油水分离膜材料，在综合处理复杂组分油污废水方面取得进展。

图1 碳纳米管/聚酰肼复合薄膜的构建及其油水分离、贵金属离子回收功能为有效去除油污中的有害污染物，研究人员将高密度负载金纳米颗粒的复合微球（PS@AuNPs）与碳纳米管薄膜相结合，构建了一种表面水下超疏油、下层具有催化功能的多级复合薄膜（J. Mater. Chem. A, 2016, 4, 10810）。

不仅可以高效快速分离油水乳液，而且水相流经下层的弯曲孔道时，与孔道内壁的金纳米粒子充分接触，水中有机污染物能被快速催化分解，从而同时实现油水乳液分离和催化分解水中的有机污染物，处理通量达到3500，催化效率最高可达%。

近期，为了处理油污废水中的金属离子，从中选择性回收再利用废弃的贵金属离子，研究人员合成了一种新型含有酰肼基团的亲水性高分子，并将其共价接枝在碳纳米管表面，制备出具有超亲水/水下超疏油表面的多功能碳纳米管复合薄膜（J. Mater. Chem. A, 2018, 6, 10217，图1）。

通过系统研究碳管表面高分子的结构、官能团含量、薄膜微观结构等，协同利用聚酰肼高分子刷的亲水性、选择还原性以及碳管薄膜的微孔结构，不仅可以有效分离表面活性剂稳定的油水乳液，同时还可以直接从油水乳液中选择性回收贵金属离子，并将其还原成纳米粒子原位负载于碳管表面。