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为什么会产生静电的论文(为什么有些人经常产生静电)

成果简介

传统的高分子滤膜由于其化学稳定性和分离稳定性差,在恶劣的环境中容易产生污染和严重的降解。本文,山东工业大学Xichao Sun等研究人员在《Carbon》期刊发表名为“Robust preparation of flexibly super-hydrophobic carbon fiber membrane by electrospinning for efficient oil-water separation in harsh environments”的论文,研究采用静电纺丝和随后的氟化处理制备了柔性超疏水碳纳米纤维膜(CFMHF)。在热处理过程中引入醋酸锌(ZnAc)在碳纤维中形成孔隙,并对其形成机理进行了探讨。

结果表明,碳纤维的柔韧性和比表面积增加。CFMHFs具有良好的超疏水性(水接触角,WCA = 155.9)°),油通量高(3590 L·m)-2·h -1)和优异的油水分离性能。仅靠重力驱动,CFMHF对非乳化油水混合物和乳化油包水混合物的分离效率均超过98%。更重要的是,所制备的CFMHFs在苛刻的条件下(包括高温或低温,强酸和强碱溶液,有机溶剂和盐溶液)显示出良好的稳定性。该策略对设计高性能油水分离膜具有指导意义。

图文导读

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图1。CFMHF的制备示意图。

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图2。CFM-0,CFM-2,CFM-2.5,CFM-3,CFM-3.5和CFM-4在扭曲(a 1 -f 1)和还原后(a 2 -f 2)的数码照片,CFM-3.5的(g 1)低倍率和(g 2)高倍率TEM图像。

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图3。(a)不同ZnAc量的CFM的杨氏模量和(b)应力-应变曲线。

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图4。(a)CFM在预氧化和碳化过程中的XRD图谱和(b)XPS光谱,(c)CFM的拉曼光谱和(d)FT-IR。

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图5。CFMHF-3.5的SEM图像和相应的能量色散光谱分析。

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图6。通过添加跨度80(b),朝着非乳化油/水系统(a)和乳化油/水系统的CFMHF-3.5的数码照片,各种油的渗透通量(c),CFMHF-3.5在分离油中的可重复使用性油水混合物(d)和油包水乳液(e)。

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图7。(a)用CFMHF-3.5分离前(左)和后(右)的油包水乳液的光学显微镜图像和数码照片,(b)饲料乳液和渗透液的粒度分布,(c) CFMHFs的孔(由纤维之间的间距形成)的直径分布,(d)用纤维膜分离油包水乳液的二维示意图。

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图8。(a)将CFMHF-3.5的数字照片连续浸入各种溶液中,(b)将CFMHF-3.5的WCA浸入90°C或5°C水中1-10 h之前和之后,(c)将CFMHF-3.5的WCA浸入将CFMHF-3.5浸入90°C的1 M HCl和1 M NaOH溶液中1-10 h之前和之后,(d)WCA,(e)渗透通量,(f)浸入各种水中后CFMHF-3.5的分离效率酸,碱,有机溶剂和盐溶液溶解20天。

小结

通过静电纺丝和PFTS氟化成功制备了柔性超疏水CFMHFs。所制备的CFMHF-3.5在高温,低温,强酸,强碱,有机溶剂和盐溶液等恶劣环境中表现出良好的稳定性。

链接:https://doi.org/10.1016/j.carbon.2021.05.047

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