Robust superhydrophobic PVDF membrane constructed by template-assisted strategy via thermally induced phase separation for rapid water-in-oil emulsions separation

聚偏氟乙烯 材料科学 化学工程 乳状液 相(物质) 悬挂(拓扑) 色谱法 化学 有机化学 生物化学 数学 同伦 纯数学 工程类
作者
Xuan Zhang,Chao Wei,Ying-Jie Hao,Wei Wang,Xi Yan,Yan Chen,Xiao-Jing Guo,William W. Lang
出处
期刊:Chemical Engineering Science [Elsevier BV]
卷期号:282: 119325-119325 被引量:5
标识
DOI:10.1016/j.ces.2023.119325
摘要

The bottlenecks of low separation efficiency and unsatisfactory structural stability restrain the advancement of superhydrophobic membranes in water-in-oil emulsions separation. In this work, a facile template-assisted strategy was proposed to construct the robust membranes by casting the polyvinylidene fluoride (PVDF) solution onto the hot stainless plate with the silicon dioxide (SiO2) suspension sprayed as the template in advance. The underlying merits of SiO2 incorporated for the construction of hierarchical structure characteristics and meanwhile served as the reaction sites for the follow-up fluorinated modification were demonstrated, in terms of developing highly-permeable membrane with super hydrophobicity. Correspondingly, the best performing membrane of M−300F shows the fluxes of 2351 ± 225 L·m−2·h−1 and 2752 ± 210 L·m−2·h−1 in the separation of simulated water-in-toluene and water-in-hexane emulsions, and meanwhile exhibits the water rejection of 98.9 ± 0.6 % and 99.1 ± 0.3 % respectively. Results reported in this work might demonstrate a new insight in constructing superhydrophobic membranes for practical water-in-oil emulsions separation.
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