單寧酸/多面體矽氧烷寡聚物改質疏水化棉布進行油水分離

Abstract

本文對改質棉布應用在油水分離提供了觀點回顧。 首先描述了棉布表面疏水性的原理並介紹了產生超疏水表面的基礎理論。 然後對親水性棉布改質為疏水性棉布的製備方法進行了回顧和討論。本文提出了根據文獻結論設計出的新製備方法、總結測試方法、全面技術經濟以及永續性分析的必要性。棉布測試展示了流體和表面相互作用在不同應用場景下對確定油水混合物分離效率的重要關鍵。 POSS改質棉布又稱為POSS-CT是通過硫醇-烯加成反應合成，表現出粗糙與水接觸角為142.82±1.17°的疏水表面。POSS-CT用於清除浮油具有0.96 g/g的吸油能力幾乎是純棉布的 3 倍。 單步驟製備的TA-ODA、TA-HDA 和 TA-TDA 是用單寧酸 (TA) 與十八烷基胺 (ODA)、十六烷基胺 (HDA) 和十四烷基胺 (TDA)透過麥可加成/希夫鹼反應分別鍵結。 此外，用 5mM CuSO4 和 19.6mM H2O2 改質 60 分鐘表現出142.87±0.53°、135.99±1.15°和133.27±1.15°的水接觸角，水接觸角隨著烷基胺長度的減少而降低。 TA-ODA、TA-HDA和TA-TDA擁有1.01 g/g、1.00 g/g和0.96 g/g吸油量表現出和POSS改質棉布一樣出色的浮油清除能力。 與POSS-CT相比，單寧酸改質棉布成本低、製造流程簡單、合成溶劑具永續性，更適合於實際應用。