基于喷涂焙烘法制备Janus棉织物及其油水分离性能探究

摘要

频繁泄漏的石油及工业排放的含油废水不仅对环境造成了巨大污染，还破坏了水体生态平衡，危害人类身体健康。近年，有关油水混合物分离技术的研究引起广泛关注。以棉织物为基底，通过喷涂不同尺寸的SiO₂颗粒与二苯基二氯硅烷，制备一面具有超疏水性、另一面具有亲水性的Janus棉织物。基于焙烘时间、疏水剂用量及纳米级SiO₂与微米级SiO₂质量比的单因素及多因素正交试验，并综合织物两面接触角以及膜通量、分离效率等指标，得出制备Janus棉织物的最佳工艺参数是，疏水剂用量0.15 g/cm²、焙烘时间28 min、纳米级SiO₂与微米级SiO₂的质量比5∶1。循环利用5次后，制备的Janus棉织物对5种油水混合物的膜通量均大于1 616 L/（m²·h）,分离效率均大于96%。且耐温性、耐酸碱性及耐高盐性测试显示，Janus棉织物具有较好的油水分离稳定性。

关键词

油水分离 / Janus棉织物 / 膜通量 / 分离效率 / 焙烘时间 / 疏水剂用量 / 纳米级SiO₂与微米级SiO₂质量比