【摘 要】
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近年来，含油废水排放量的增加和溢油事故的频繁发生，严重影响了水质安全与水体生态系统。如何通过膜法实现油水的高效分离一直是膜材料及化工领域的研究热点。油水分离的本质是
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近年来，含油废水排放量的增加和溢油事故的频繁发生，严重影响了水质安全与水体生态系统。如何通过膜法实现油水的高效分离一直是膜材料及化工领域的研究热点。油水分离的本质是界面问题，利用特殊浸润性对油和水呈完全相反的润湿行为，构建具有特殊浸润性表面的聚合物膜，并将其应用于含油废水的处理，具有十分重要的科学意义和实用价值。本文以具有梯度微孔结构的聚砜中空纤维膜(RGM-PSF)为基膜，设计并发展了一种基于表面沉积交联的有机/无机杂化聚合物分离膜的制备方法，实现了超亲水-水下超疏油的改性RGM-PSF膜的研制。全文主要内容如下: 选取不同孔径的RGM-PSF为研究对象，通过场发射扫描电镜(FESEM)、液液孔径仪(LLP)等分析手段对基膜参数进行表征，着重考察了孔径大小和梯度微结构对油水乳液截留率、渗透水通量及击穿压力等分离性能的影响规律。结果表明，RGM-PSF的梯度微孔结构使其具有一定的油水分离效果，且孔径越小，截留率越高，临界油相击穿压力越高，但渗透通量越低，孔径对截留率和通量的影响依旧呈相互制约关系。 为进一步提高油水分离效率，以大孔径RGM-PSF为基膜材料，采用简单两步浸泡涂覆的方法，在乳酸催化作用下，通过正硅酸乙酯(TEOS)/γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(GOPTS)混合溶液在膜表面的水解缩聚交联反应制备得到有机/无机杂化改性膜。组合衰减全反射傅立叶红外光谱(ATR-FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)和场发射扫描电镜(FESEM)等分析手段表征改性膜表面的组成与微结构。结果表明，改性RGM-PSF膜表面覆盖了均匀的SiO2涂层，呈现超亲水性和水下超疏油性，应用于油水乳液分离的临界击穿压力高达0.12 MPa，且击穿前的除油率可达99％，渗透水通量也高达500 L/(m2·h)以上，具有广阔的实际应用前景。
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