聚乳酸纳微米发光纤维膜的油水分离性能

摘要

为优化油水分离过程和提高油水分离效率，基于聚乳酸（PLA）优异的加工性能和生物可降解特性，以PLA为成纤聚合物，结合有机稀土发光材料的光致发光功能，利用静电纺丝技术成功制备了兼具油水分离和荧光指示双功能的PLA纳微米纤维膜。通过场发射扫描电镜（SEM）对PLA纳微米发光纤维膜的表观形貌进行测试表征；选用不同的油水混合体系对PLA纳微米发光纤维膜的油水分离功能进行系统研究；对不同油水分离情况下的PLA纳微米发光纤维膜的荧光强度进行测定以分析其荧光指示功能。结果表明：所制备的PLA纳微米发光纤维表面光滑、粗细均匀，平均直径为550 nm，有机稀土发光材料均匀地分布在聚乳酸纳微米纤维表面，没有明显的聚集现象发生；PLA纳微米发光纤维膜具有良好的疏水亲油特性，对真空泵油、硅油、食用油、石油醚和正己烷的吸附量分别达到了26.7、24.3、21.4、11.1和9.7 g/g；在油水分离过程中真空泵油、硅油、食用油、石油醚和正己烷的通量分别为727、874、994、40 000和72 727 L/（m²·h）；循环使用20次后该膜的油吸附量仍为第1次进行吸油时吸附量的78.5%，通量仍为该膜第1次进行油水分离时通量的95.4%;PLA纳微米发光纤维膜具有良好的荧光指示作用，可通过比较膜的荧光强度及时了解纤维膜上的油滴分布情况，从而评估分离效果，且循环使用20次后其荧光强度与原始荧光强度相比仅降低了18.6%。

关键词

聚乳酸 / 静电纺 / 油水分离 / 纳微米发光纤维膜 / 荧光强度

基金资助

国家自然科学基金项目（51873152）