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利用空间光调制飞秒激光制备油水分离铜滤网
摘要： 具有油水分离性能的表面在含油废水净化应用中受到越来越多的关注。许多研究者已开展大量相关工作。然而，快速制造具有特殊润湿性的滤膜仍存在诸多困难。本文提出一种采用飞秒激光结合空间光调制器高效灵活制备微孔阵列的方法。经激光处理的铜片表面因微结构呈现疏水性和超亲油性，同时表面的微通孔阵列可使油穿透而阻隔水渗透。该制造工艺不仅效率极高（采用10×10聚焦阵列进行烧蚀），且无需化学方法，所制滤膜具有长期稳定的疏水超亲油性能。
关键词： 超亲油性、油水分离、疏水性、空间光调制器、飞秒激光
更新于2025-09-23 15:21:01
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具有强可见光诱导自清洁功能的PPy/ZnO异质结构层组装PAN纳米纤维膜，实现高效水净化与快速分离通量
摘要： 开发超亲水/水下超疏油表面以限制油水分离过程中的油污染是一种有效方法。然而，复杂含油污水中有机污染物在膜表面的不可避免吸附与聚集，通常会导致通量不可逆下降、抗油污性能受损及分离膜寿命缩短。因此，亟需一种新型抗污染且可再生的膜材料。本研究基于稳定化PAN纳米纤维，通过在纤维表面组装具有层级结构的多相PPy/ZnO层，制备出具有可见光诱导自修复功能的强韧油水分离膜。该SPAN-PPy/ZnO膜对不同油类均呈现超亲水性（≈0°）和水下超疏油性（>150°），兼具优异机械强度（杨氏模量≈408 MPa）和水下高油侵入压力（>120 kPa）。重要的是，该膜不仅对油/染料/水乳液表现出超快渗透通量与高分离效率，经20分钟光照后还能有效修复有机污染（恢复率达96%）。我们预期这种兼具卓越分离能力与强通量恢复性能的复合膜，将为大规模废水净化提供新方法。
关键词： 异质结构PPy/ZnO、可见光诱导自清洁、超亲水性、水下超疏油性、油水分离
更新于2025-09-19 17:13:59
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通过皮秒激光直接烧蚀和钻孔制备的高性能油水分离聚四氟乙烯膜
摘要： 具有特殊表面润湿性的膜材料备受关注，尤其在油水分离的实际应用中。本研究提出一种简单快速的皮秒（ps）激光直刻钻孔法，成功制备出高性能聚四氟乙烯（PTFE）油水分离膜。研究发现，所制得的粗糙PTFE膜在空气中对油的接触角（CA）约为0°，而在空气或油中对水的接触角均超过150°，表现出超亲油性和油下超疏水性。该膜微孔尺寸小于约180μm，得益于特殊的粗糙表面微观结构，对不同油水混合物的分离效率均超过99.0%。值得注意的是，制备的膜在经历重度冲刷或40次分离循环后，其分离效率和通量均未出现明显变化，显示出优异的稳定性和适用性。此外，本研究还探究了特殊粗糙表面对油水分离性能的影响。该工作为高性能分离膜的快速制备提供了新途径。
关键词： 皮秒激光烧蚀、超亲油性、聚四氟乙烯、超疏水性、油水分离
更新于2025-09-12 10:27:22
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具有超润湿和自清洁性能的仿生分级TiO?@CuO纳米线阵列包覆铜网，用于高效油水分离
摘要： 创建一种实用、节能且高效分离油水混合物及乳液的方法，对维持水生生态系统可持续性和废油回收利用至关重要。本研究报道了一种通过化学氧化与水热再结晶法制备的全无机分级TiO?@CuO纳米线阵列包覆铜网膜。该仿生分级纳米/微米结构能形成具有精细表面粗糙度和亲水能力的荷叶状界面，从而使该膜具备超亲水性和水下超疏油性。所制备的TiO?@CuO纳米线阵列包覆铜网膜展现出87.6千升·小时?1·平方米?1的优异水通量，且分离效率极高——渗透液中油残留量仅12.4毫克·升?1。此外，均匀固定的TiO?纳米颗粒具有紫外光催化性能，经60分钟紫外照射即可有效再生污染膜。这种高效、可重复使用且易于规模化放大的膜制备策略，有望为下一代油水分离应用提供实用解决方案。
关键词： 仿生形态、自清洁、纳米/微米分级结构、油水分离
更新于2025-09-04 15:30:14