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[1]郭晓航,胡鹏涛,田 驰,等.PVA/PVP/SiO2复合膜过滤器的制备及油水分离性能[J].武汉工程大学学报,2023,45(02):181-185.[doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202201002]
　GUO Xiaohang,HU Pengtao,TIAN Chi,et al.Preparation and Oil-Water Separation Performance ofPVA/PVP/SiO2 Composite Membrane Filter[J].Journal of Wuhan Institute of Technology,2023,45(02):181-185.[doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202201002]
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PVA/PVP/SiO2复合膜过滤器的制备及油水分离性能(/HTML)
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《武汉工程大学学报》[ISSN:1674-2869/CN:42-1779/TQ]

卷:
45
期数:
2023年02期
页码:
181-185
栏目:
材料科学与工程
出版日期:
2023-04-30

文章信息/Info

Title:
Preparation and Oil-Water Separation Performance of
PVA/PVP/SiO2 Composite Membrane Filter
文章编号:
1674 - 2869（2023）02 - 0181 - 05
作者:
郭晓航; 胡鹏涛; 田 驰; 郭雅妮*
武汉工程大学材料科学与工程学院，湖北 武汉 430205
Author(s):
GUO Xiaohang; HU Pengtao; TIAN Chi; GUO Yani*
School of Materials Science and Engineering，Wuhan Institute of Technology，Wuhan 430205，China
关键词:
聚乙烯醇; 聚乙烯吡咯烷酮; 二氧化硅; 油水分离; 膜过滤器
Keywords:
polyvinylalcohol;  polyvinylpyrrolidone;  silicon dioxide;  oil-water separation;  membrane filter

分类号:
O631.2
DOI:
10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202201002
文献标志码:
A
摘要:
以钢丝网为基底，采用浸涂法制备油水分离膜过滤器。首先，将聚乙烯醇（PVA）、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）与纳米二氧化硅（SiO2）制备聚乙烯醇/聚乙烯吡咯烷酮/二氧化硅（PVA/PVP/SiO2）复合材料；再将其浸涂在钢丝网上，置于戊二醛蒸汽中进一步交联，得到超亲水/水下超疏油的PVA/PVP/SiO2复合膜过滤器。利用热失重表征了PVA/PVP/SiO2复合材料的热性能；探究了PVP和SiO2含量对膜过滤器表面润湿性的影响；同时，测试了复合膜过滤器的油水分离效率和重复利用率。结果表明：PVP和纳米SiO2的加入提高了复合膜的热稳定性和水下疏油性，当SiO2、PVP与PVA的质量比为0.5∶0.4∶1，PVA溶液的质量分数为10%时，所制备的PVA/PVP/SiO2复合膜过滤器对油水混合物表现出优异的分离性能，初次油水分离效率最高可达到99.5%，分离通量可达到7 083.41 L/（h·m2），当在重力驱动下重复分离20次后，油水分离效率仍超过97.2%，分离通量在6 927.77 L/（h·m2）以上。

Abstract:
A oil-water separation membrane filter was prepared on a stainless steel mesh by a dip-coating method. Firstly，the polyvinylalcohol/polyvinylpyrrolidone/nano silicon dioxide （PVA/PVP/SiO2） composite material was prepared with PVA，PVP and nanosilica. Then the PVA/PVP/SiO2 composite membrane filter with super hydrophilicity/underwater superoleophobicity was obtained by dip-coating the as-prepared composite on stainless steel mesh and further crosslinking in glutaraldehyde steam. The thermal properties of the composite were characterized by thermogravimetric analysis. The effect of the content of PVP and SiO2 on the wettability of the composite membrane filter surface was investigated. The oil/water separation efficiency，and the recyclability of the composite membrane filter were also tested. The results reveal that the addition of PVP and nano silica increases the thermal stability and underwater oleophobicity when the mass ratio of SiO2，PVP and PVA is 0.5∶0.4∶1，and the mass fraction of PVA solution is 10%. The PVA/PVP/SiO2 composite membrane filter exhibits excellent separation performance for oil-water mixture. The separation efficiency is 99.5% initially，and the flux reaches 7 083.41 L/（h·m2）. Throughout 20 separation cycles solely driven by gravity，the separation efficiencies are above 97.2%，the fluxes are above 6 927.77 L/（h·m2）.

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备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2022-01-11
基金项目：湖北省教育厅科学研究基金（B2019056）；武汉工程大学第十三届研究生教育创新基金（CX2021184）
作者简介：郭晓航，硕士研究生。E-mail：[email protected]
*通讯作者：郭雅妮，博士，副教授。E-mail：[email protected]
引文格式：郭晓航，胡鹏涛，田驰，等. PVA/PVP/SiO2复合膜过滤器的制备及油水分离性能［J］. 武汉工程大学学报，2023，45（2）：181-185.

更新日期/Last Update: 2023-05-04