城市化和工业化的快速发展造成了许多严重的环境问题。例如工业含油废水的大量排放和频繁发生的溢油事故,造成了巨大的能源浪费,并对生态环境乃至人类造成了持久的危害。石油污染修复的几种常用方法,如撇油、重力处理、燃烧、气浮、离心沉降、聚合物吸附和电聚结等大多存在分离效率低、能耗高、油水乳液分离能力差、二次污染、分离装置复杂等问题。因此,迫切需要开发新型实用的高效油水分离材料来解决上述问题。
近日,武汉大学邓红兵团队将丙烯酸(AA)接枝到经低温等离子体改性处理的纳米纤维膜上制备了电纺PS/PAN纳米纤维膜,等离子体处理是在不影响材料本体特性的前提下,将所需基团引入材料表面,改变材料润湿性的一种简单而有效的方法,可以提高材料的表面亲水性和防污性能。该方法不仅快速、简便,而且改性膜的表面具有良好的亲水性和水下超疏油性。作者对膜的形貌、组成、润湿性、力学性能和比表面积等重要特性进行了表征。结果表明,PS/PAN膜的水接触角分别为137.4°、130.1°、119.5°、88.1°和80.2°,接枝处理后分别下降到76.5°、47.9°、34.4°、0°和0°,说明引入亲水性基团后,提高了膜的表面亲水性,因此,所制得的纤维结构膜具有较高的比表面积和较好的力学性能。此外,在重力分离过程中,所制备的膜对层状油/水混合物和油/水乳液均具有较高的水通量和分离效率。此外,该膜具有良好的防污性能和良好的可回收性。鉴于该膜的优异性能,以及高效、经济的过滤过程,在工业废水和生活废水处理中具有广阔的应用前景。