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一种高效的超亲油纳米纤维膜的简易制备方法

实验指南    2021-09-18 14:20
一、背景

  纳米纤维的制备方法有很多,如拉伸法、模板合成、自组装、微相分离、静电纺丝 等。其中静电纺丝法具有操作简单、适用范围广、生产效率相对较高的优点。膜的特殊润湿性是实现油水分离必不可少的条件。此外,处理油污所处的环境具有多样性,比如强酸强碱高温等恶劣环境。由于单一的膜材料很难同时具有良好的疏水性、亲油性、热稳定性、耐酸 碱性、耐磨性等优点。因此采用膜材料改性或膜表面改性的方法来提高膜的性能,是解决这一问题的关键。

二、实验步骤

 1、首先利用升华装置对 BPDA和PDA进行提纯,将提纯后的粉末溶解于DMAc溶液中,然后将其放置在低温反应器中进行反应(-5℃),整个过程需要在强烈的机械搅拌下进行。当观察到反应器内的物质变为粘稠状液体且出现爬杆现象,停止反应,得到所需的PAA溶液。

 2、采用静电纺丝技术,将PAA溶液制备成纳米纤维膜,随后将纳米纤维膜放在管式炉中进行梯度加热,亚胺化得到PI膜。

 3、采用改进后的Hummers法制备GO,将上述所得的PI膜和GO分散在去离子水和乙醇(0∶40,5∶ 35,10∶30,15∶25,20∶20,v/v)的混合物中,加入水合肼作为还原剂,同时用氢氧化铵调节溶液的pH。上述整个过程中,浸涂法与溶剂热还原法同步进行。其中溶剂热还原反应在高压釜中进行,分别在80℃,90℃,100℃,110℃,120℃下反应一小时得到一系列RGO-PI膜。最后用去离子水洗涤RGO-PI膜,并在80℃的真空烘箱中干燥2小时后得到所述的RGO改性的超亲油的PI纳米纤维膜。