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Facile fabrication of underwater superoleophobic membrane based on polyacrylamide/chitosan hydrogel modified metal mesh for oil–water separation

材料科学 聚丙烯酰胺 接触角 扫描电子显微镜 傅里叶变换红外光谱 化学工程 壳聚糖 丙烯酰胺 复合材料 聚合物 单体 高分子化学 化学 生物化学 工程类
作者
Yang Zhang,Zheng Cao,Zili Luo,Wenjun Li,Tao Fu,Wang Qiu,Zhirong Lai,Junfeng Cheng,Haicun Yang,Wenzhong Ma,Chunlin Liu
出处
期刊:Journal of polymer science [Wiley]
卷期号:60 (15): 2329-2342 被引量:22
标识
DOI:10.1002/pol.20210923
摘要

Abstract Using chemically etched stainless steel mesh (SSM) as matrix, chitosan (CS) as the hydrophilic component and acrylamide as (AAm) monomer, the underwater superoleophobic membrane (PAAm/CS@SSM) for oil–water separation was prepared by free radical polymerization initiated by ultraviolet light. The composition, morphology, underwater oil contact angle, and structure of PAAm/CS@SSM were characterized by Fourier‐transform infrared spectroscopy, x‐ray powder diffraction, scanning electron microscopy, and confocal laser scanning microscopy. The underwater oil contact angles of PAAm/CS@SSM could reach 154.5°. When the number of oil–water cycles reached 20 times, the oil–water separation efficiency of PAAm/CS@SSM was larger than 99%. When the oil–water ratio is 1:3, 1:2, 1:1, 2:1, 3:1, the oil–water separation flux of PAAm/CS@SSM was 2096.8, 4457.9, 4735.7, 5395.7, and 3606.9 L·m· −2 ·h −1 , respectively. When oils are n‐hexane, petroleum ether, vegetable oil, and liquid paraffin, the oil–water separation efficiency of PAAm/CS@SSM was 99.0%, 97.7%, 97.2%, and 99.3%, respectively. After the wear resistance test, the PAAm/CS@SSM membrane still exhibited underwater super‐oleophobicity (>150°).
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