超润湿膜在乳化液破乳中的应用及作用机制

作者:尹晓庆; 陈玮豪; 邓博苑; 张佳路; 刘婉琪; 彭开铭
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由于水和油的独特润湿性,超润湿膜材料可以显著提高乳化液膜材料的通量,有效缓解严重的膜污染问题。因此,它们在乳化液废水处理领域受到越来越多的关注。本文对超湿润膜的设计、制备、分离效果和作用机理进行了分析和总结。超湿润膜材料包括超亲水膜、Janus膜和功能部位膜。该膜主要通过构建亲水表面和粗糙结构来设计和制备。静电纺丝法合成的交联纤维膜突破了筛分效应对膜孔径的限制,在乳状液分离中具有良好的应用前景。同时,总结了超亲水膜的水过滤破乳模式和Janus膜的集油破乳模式。前者具有工作压力低、过滤通量高、抗污染性能好的特点,后者具有高纯度集油的特点。分析了膜的润湿性、膜孔径、膜功能中心和表面活性剂浓度对破乳和乳状液分离效率的影响。最后总结了Janus膜集油破乳过程中液滴在膜垂直和切向上的迁移转化规律,以及液滴穿透膜的机理和力学分析。目前,这部分研究主要是基于对液滴形态变化的推测和力学的定性分析。相关机制的实证和定量力学分析有待进一步探索。