Ultrahigh throughput and efficient separation of oil/water mixtures using superhydrophilic multi-scale CuBTC-coated meshes

超亲水性 材料科学 多边形网格 化学工程 渗透 接触角 比例(比率) 复合材料 化学 计算机科学 生物化学 量子力学 物理 计算机图形学(图像) 工程类
作者
Chao Wu,Yao Zhang,Qi Zhao,Yun Li,Baoquan Zhang
出处
期刊:Separation and Purification Technology [Elsevier BV]
卷期号:279: 119802-119802 被引量:15
标识
DOI:10.1016/j.seppur.2021.119802
摘要

Abstract High-flux and oil-resistant mesh for oil/water separation is substantially needed due to frequent oil spill accidents. However, the acquirement of high-flux meshes without sacrificing intrusion pressure is a challenge. Here, a multi-scale CuBTC-coated copper mesh was prepared via a novel stepwise liquid-phase epitaxial (LPE) procedure and secondary growth. On the basis of the uniform CuBTC seed layer on the surface of copper mesh via the LPE method, the micro-scale CuBTC coating was obtained by secondary growth. The nanosized CuBTC humps were further fabricated on the surface of micro-scale CuBTC crystals to form the multi-scale structure. The as-prepared multi-scale CuBTC-coated mesh possessed superhydrophilicity and underwater superoleophobicity. The stabilities and anti-fouling behavior of the as-prepared CuBTC-coated mesh were investigated. In addition to high oil/water separation efficiency (over 99%), the multi-scale CuBTC-coated mesh exhibited an ultrahigh permeation flux (148.3 L·m−2·s−1) with a satisfactory oil intrusion pressure (2.2 kPa), demonstrating its application potential for quick oil-spill cleanup.
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