超润湿纳米纤维复合膜的制备与性能评价

作     者：王博宇 姜博宇 王毅 周少丹 王国庆 顾腾 张旭 WANG Boyu;JIANG Boyu;WANG Yi;ZHOU Shaodan;WANG Guoqing;GU Teng;ZHANG Xu

作者机构：长江大学地球科学学院 中国石油物资有限公司西安分公司 中国石油长庆油田分公司第六采油厂 中国石油长庆油田分公司第二采气厂 中国石油青海油田公司勘探事业部 中国石油青海油田公司采油五厂 中国石油青海油田采油四厂 

出 版 物：《钻采工艺》 (Drilling & Production Technology)

年 卷 期：2022年第45卷第4期

页      面：147-153页

学科分类：080706[工学-化工过程机械] 083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：国家科技重大专项“涪陵页岩气水平井多段压裂效果与生产规律分析研究”(编号:2019ZX0506) 

主　　题：润湿性 纳米纤维膜 高稳定性 油水分离 

摘      要：含油废水的强酸碱腐蚀和高温等特性,这对膜分离材料提出了更高的要求。为解决膜分离材料抗温和抗强化学腐蚀特性,文章基于聚芳醚腈制备对水包油乳液具有高效分离的亲水—水下疏油纳米纤维复合膜,通过红外光谱实验、扫描电镜实验、X射线衍射实验和原子力显微表征手段对纳米纤维复合膜的结构和形貌进行表征和分析;通过接触角、水下油接触角以及TOC考察纳米纤维复合膜的润湿性能以及油水分离效率。研究结果表明,由于纳米纤维复合膜独特的层次结构以及聚多巴胺表面再修饰提供的粗糙结构和优异的亲水—水下疏油性能,其对各种水包油乳液均具有大于99.0%的优异分离效率,且分离通量高达632.7 L/m^(2)·h。同时,基于层次结构的聚多巴胺修饰埃洛石纳米管和氧化石墨烯之间的氢键以及多巴胺聚合的交联作用构筑了高稳定性能的复合膜。此研究在油水高效分离领域有良好的应用前景。