DOI: 10.1002/marc.202200016

本研究制备了两性离子聚合物毛状涂层不锈钢网膜，经证实该材料可实现对油/水混合物和乳液的高效分离。P（DVB-co-VBC）毛状涂层是通过快速阳离子聚合产生的，然后通过甲基丙烯酸磺基甜菜碱（SBMA）的原子转移自由基聚合（ATRP）接枝两性离子聚合物层。毛状涂层的微观结构可通过毛发的交织由单独的纳米纤维阵列调整为多孔网络。两性离子聚合物与水的长程吸引力使涂层网具有优异的超亲水和水下超疏油性能。该涂层网显示出高度防污性，可避免传统方法中的预水化。此外，经证实材料的微观结构是油/水乳液高效分离的原因。综上，该涂层网易于分离油水混合物和乳液，在工业油田污水处理方面具有广阔的应用前景。

图1.三种代表性网格的SEM图像和EDX光谱：（a）原始网格，（b）P（DVB-co-VBC）涂层网格，（c）P（DVB-co-VBC-g-SBMA）涂层网格；（d）三种网格的XPS光谱（左），以及P（DVB-co-VBC-g-SBMA）涂层网格中N1s和S2p的放大XPS光谱（右）。

图2.（a）沉淀阳离子聚合不同时间后，具有不同毛发长度的P（DVB-co-VBC）涂层网格的SEM图像和放大图像（插图）：（1）30，（2）60，（3）120s；（b）P（DVB-co-VBC）（标记为0h）以及经原子转移自由基聚合（ATRP）8h、16h和24h的P（DVB-co-VBC-g-SBMA）的FT-IR光谱；（c）在不同聚合时间下，ATRP后P（DVB-co-VBC-g-SBMA）涂层网格的水接触角变化。

图3.（a1-a3）原油/水混合物（1:1vol/vol）分离；（b1）未经预水化的干燥状态原油污染P（DVB-co-VBC-g-SBMA）涂层网；（b2）通过简单地用水冲洗以清洁网格；（b3）即使在用水强烈冲洗后，对比的磺化P（DVB-co-VBC）涂层网仍保持结垢状态。

图4.（a）油柱由具有侵入压力的P（DVB-co-VBC-g-SBMA）涂层网格支撑；（b）网格的水下油接触角（模型油：CHCl3）以及不同pH下分离后的残余油含量；（c）P（DVB-co-VBC-g-SBMA）涂层网经各种溶剂处理后分离的残留油含量；（d）多次循环分离后的残余油含量；（e）在过滤后的水相中分离含有低残留油含量的不同溶剂的典型混合物。

图5.（a）香豆素6染色乳液的CLSM图像和光学图像（插图）；（b）过滤后水相的CLSM图像和光学图像（插图）；（c）具有不同毛发长度的涂层网格的水接触角和水下油接触角；（d）经涂层网过滤后水相的残留油含量，插图为激光照射下的水相和分离机制示意图，灰线表示甲苯在25℃水中的饱和溶解度。