view in publisher's site

Superoleophilic, Mechanically Strong Electrospun Membranes for Fast and Efficient Gravity-Driven Oil/Water Separation

Separating oil-water mixtures is a common obstacle in many processes, from wastewater treatment to biofuel manufacture to clean-up of oil spills. There is an urgent need for new, fast, and simple technologies for such separations. In this work, we describe a simple and practical route for creating superoleophilic electrospun membranes that are capable of selectively passing oil and organic compounds at very high rates in a gravity-driven system while retaining water. To prepare these membranes, we blended a new, highly fluorinated random copolymer (FCP), poly(methyl methacrylate-random-perflurodecylmethacrylate), P(MMA-r-FDMA) with the commodity polymer poly(vinylidene fluoride) (PVDF), and prepared electrospun membranes from their mixture. Membranes composed of nonwoven fibers with uniform and bead-free morphology were obtained upon electrospinning of PVDF blended with this FCP. The PMMA segments provided anchors to the PVDF matrix, resulting in significant enhancement in the mechanical properties with up to 7 times higher Young’s modulus for the blend membranes. Moreover, the self-organization of the long, pendant FDMA side groups within the PVDF matrix resulted in fluorine-rich, highly hydrophobic and superoleophilic surface. As a result, the FCP-containing membranes exhibited up to 17 times faster permeation of oil and organic solvent, compared with pure PVDF membrane in gravity-driven filtration experiments. Their performance was highly stable during a 70 min continuous gravity-driven filtration experiment for oil/water separation, reflecting their excellent fouling resistant properties. This easy-to-implement and cost-effective approach, combined with the high porosity and re-entrant structure created by the electrospinning, can create membranes with excellent mechanical properties and fouling resistance.

Superoleophilic، مکانیکی محکم و سریع برای جداسازی سریع و موثر برای جداسازی آب / آب

جدا کردن مخلوط‌های آب - آب یک مانع رایج در بسیاری از فرآیندها، از تصفیه فاضلاب گرفته تا سوخت زیستی برای پاک کردن نشت نفت است. نیاز مبرمی به تکنولوژی‌های جدید، سریع و ساده برای چنین separations وجود دارد. در این کار، ما یک مسیر ساده و عملی برای ایجاد superoleophilic electrospun که قادر به عبور انتخابی ترکیبات آلی و آلی در نرخ‌های بسیار بالا در یک سیستم محرک ثقل در عین حفظ آب هستند را شرح می‌دهیم. برای آماده‌سازی این غشاها، یک copolymer تصادفی، به شدت fluorinated (FCP)، پلی (متیل methacrylate - random)، P (MMA - r)، و غشاهای الکتروریسی را از مخلوط خود تهیه کردیم. Membranes متشکل از fibers بدون بافت با uniform و مورفولوژی بدون مهره به روش PVDF مخلوط با این FCP به دست آمدند. بخش‌های PMMA لنگرهای مربوط به ماتریس PVDF را فراهم می‌آورد که منجر به افزایش قابل‌توجه خواص مکانیکی با حداکثر ۷ برابر مدول یانگ بالاتر برای غشا ترکیبی می‌شود. علاوه بر این، خود خود - سازمان گروه‌های جانبی long FDMA در ماتریس PVDF، به سطح فلویور - غنی، بسیار hydrophobic و superoleophilic منتج شد. در نتیجه، غشا FCP تا ۱۷ برابر نفوذ پذیری سریع‌تر روغن و مواد ارگانیک را نشان داد، در مقایسه با غشا PVDF خالص در آزمایش‌ها فیلتراسیون - رانده. عملکرد آن‌ها در طول ۷۰ دقیقه آزمایش تصفیه گرانش به شدت پایدار برای جداسازی نفت / آب به شدت پایدار بود که منعکس‌کننده خواص ضد رسوب excellent آن‌ها بود. این رویکرد آسان به اجرا و مقرون‌به‌صرفه، ترکیب با تخلخل بالا و ساختار مجدد که به روش الکتروریسی ایجاد شد، می‌تواند غشا را با خواص مکانیکی عالی و مقاومت رسوب ایجاد کند.
ترجمه شده با

سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.