PEI-PAA/PDMC IPN超亲水复合水凝胶的制备及其在废水处理中的多功能应用

《Journal of Applied Polymer Science》：Preparation of PEI-PAA/PDMC IPN Superhydrophilic Composite Hydrogels and Their Multifunctional Application in Wastewater Treatment

本研究制备新型IPN水凝胶PEI-PAA/PDMC，兼具超亲水（WCA<10°）和水下超疏油（OCA>150°）特性，高效分离油水混合物（98%，12000 L m?2 h?1）及乳化油（95%，700 L m?2 h?1），并具备抗菌性能（99.2%）和Cu2+吸附能力（75%），为废水处理提供新方向。

　　

摘要

聚丙烯酸在超亲水性领域有广泛的应用，但由于其单一的化学组成，存在机械强度不足和功能受限等问题。为了扩展其应用范围，我们制备了一种新型IPN水凝胶PEI-PAA/PDMC。实验结果表明，这种新型水凝胶在不同基底（不锈钢网/过滤布）上表现出超亲水性（WCA < 10°）和超疏水性（OCA > 150°）。该水凝胶不仅能高效分离油水混合物（分离速率达98%，9000 L m^-2 h^-1），还能仅依靠重力分离油包水乳液（分离速率达95%，700 L m^-2 h^-1）。由于DMC中含有大量季铵基团，我们对其抗菌性能进行了测试，结果非常优异（抑制率为99.2%）。与以往的研究相比，本文还发现PEI具有吸附重金属的能力，我们对Cu²⁺的吸附与分离效率达到了75%。这项研究为废水处理技术的发展提供了新的思路。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。