基于润湿性与曲率梯度膜的高效油包水纳米乳液深度脱水技术

本文报道了一种具有润湿性梯度（表面能差36.9 mN/m）和曲率梯度（128.5 μm?2）的纺锤结疏水/亲水膜（SK–HO/HI），通过"大孔分离小液滴"新范式，实现对201 nm油包水纳米乳液深度脱水（滤液水含量<291.1 mg/L）。该膜通过界面黏附力（41.3 μN）和梯度力（16.3 nN）增强液滴捕获，利用拉普拉斯力（401 nN）使液滴聚结效率提升21-23倍，为可持续资源回收和纳米液滴操控提供了新策略。

　　

亮点

润湿性梯度和曲率梯度膜可有效实现油包水纳米乳液脱水

材料

聚偏氟乙烯（PVDF，分子量180,000）和聚丙烯腈（PAN，分子量150,000）购自Sigma-Aldrich（上海）贸易有限公司。N,N-二甲基甲酰胺（DMF，99.5%）、丙酮（99.5%）、正己烷（≥97.0%）、庚烷（≥99.0%）、液体石蜡、月桂基硫酸钠（SDS，化学纯）、十二烷基苯磺酸钠（SDBS，≥88.0%）和十六烷基三甲基溴化铵（CTAB，≥99.0%）购自国药集团化学试剂有限公司。十二烷（≥98%）和司盘80（化学纯）...

润湿性与曲率梯度膜的设计

通过顺序静电纺丝技术构建了四种不同膜：疏水膜（HO）、疏水/亲水膜（HO/HI）、纺锤结疏水膜（SK–HO）和纺锤结疏水/亲水膜（SK–HO/HI）。HO基层膜呈现随机分布的纳米纤维（图1a），氟元素检测证实其PVDF组成...

结论

通过顺序静电纺丝成功制备了兼具润湿性和曲率梯度的SK-HO/HI膜，用于废油中纳米乳化水滴的深度脱水。值得注意的是，对于含有201纳米液滴的表面活性剂稳定型油包水乳液，SK-HO/HI尽管具有1.79微米的孔径，仍能将滤液水含量降至0.03 vol%以下。这一突破实现了深度脱水，同时引入了从传统"小孔筛分"到创新"大孔分离小液滴"范式的转变。