膜科学与技术

单位：1.南京工业大学 化工学院 材料化学工程国家重点实验室，南京 211816； 2.南京膜材料产业技术研究院，南京 211800

关键词：陶瓷膜; 疏水表面; 硅烷改性; 油水分离

基金：国家重点研发计划项目（2022YFC2105101）；国家自然科学基金（21921006,22078147）；天津市合成生物技术创新能力提升项目（TSBICIP-KJGG-002）；江苏省教育厅青蓝计划

具有低表面能的疏水陶瓷膜常用于含水油液分离，而渗透通量的提高是提升膜分离过程经济性的关键。本文通过有机硅烷接枝改性制备疏水陶瓷膜，研究硅烷改性对不同孔径陶瓷膜结构及油水分离性能的影响。以孔径为1 000 nm、100 nm、10 nm的三种陶瓷膜为研究对象，考察不同孔径陶瓷膜硅烷化改性前后膜表面微观形貌、润湿性及渗透阻力的变化，评价三种孔径疏水陶瓷膜在溶剂、酸碱等环境下的稳定性，并将三种孔径硅烷改性的陶瓷膜用于油包水乳液分离。结果表明，孔径越小的膜硅烷化改性后渗透阻力增幅越大，尤其是当孔径达到10 nm，改性前后渗透阻力相差近3倍；原膜孔径对改性膜润湿性影响不大，且均表现出良好的耐溶剂性、耐酸碱性。低压高流速的操作方式有利于提高改性膜通量；对于水含量1 000 μL/L 的W/O乳液，三种改性膜对水的截留率均超过93%，渗透液水含量低于70 μL/L，其中1 000 nm改性膜通量最高，达375 L/m2·h1，而10 nm膜更不易被污染；对于水含量10%(V/V)的W/O乳液，1000 nm改性膜污染非常严重，通量迅速下降为14.1 LL/m2·h1，而100 nm改性膜污染程度较小，通量较高。

来源：2024年第1期

《膜科学与技术》期刊编辑部

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