由日本神户大学膜与膜技术研究中心MATSUYAMA Hideto教授和YOSHIOKA Tomohisa教授领导的研究人员成功研制出了一种超薄膜，这种膜采用了抗污硅表面处理技术，可以高效地分离油水。
此外，这种膜被证明是多才多艺的;它能够将水从各种不同的油性物质中分离出来。
这些结果发表在2019年10月3日的《材料化学杂志A》上。
介绍
油水分离技术的发展对处理各种行业产生的石油泄漏和水污染至关重要。到2025年，预计世界三分之二的人口将无法获得足够的清洁用水。因此，开发滤过含油乳剂从而增加可用清洁水量的技术越来越受到人们的重视
多孔膜上有超薄二氧化硅层
图1:多孔膜上形成超薄二氧化硅层的SEM图像及示意图。信贷:神户大学天富平台的骗局
与离心和化学混凝等传统的净化方法相比，膜分离被认为是一种低成本、节能的替代方法。尽管这项技术已经得到了很大的发展，但大多数膜都存在污垢问题，即油滴被不可逆地吸收到膜表面。这导致膜孔堵塞，从而降低其使用寿命和效率。
一种减轻污染问题的方法是增加膜的表面处理。但是，许多用这种方法进行的实验都遇到了一些问题，如在强酸、碱、盐溶液中，原有的表面结构发生了变化，处理后的表层发生了变质。这些问题限制了这种膜在苛刻的废水处理条件下的实际应用。
测试各种油性乳剂
图2:各种油性乳剂前后(左)膜渗透。信贷:神户大学
研究方法
在这项研究中,研究人员成功地开发膜组成的多孔聚酮(PK)支持10纳米厚的硅层应用于顶面(图1)。这是一个在PK纤维形成的二氧化硅层使用静电吸引,带负电荷的硅是吸引带正电的PK。
PK膜孔隙大，孔隙率高，透水性好。硅化过程-在PK原纤维上添加二氧化硅-提供了一种强大的防油涂层，以保护表面改性膜免受污染问题。天富平台的骗局
表面动态粘附试验
图3:制备膜的表面动态附着力和自清洁测试。信贷:神户大学
这种膜的另一个优点是，它不需要大的压力应用，以实现高渗透水。即使是在低至10cm的水位(压力约为10cm)，薄膜也能通过重力渗透水分。0.01 atm)是利用。此外，开发的薄膜能够过滤掉99.9%的油滴——包括10纳米大小的油滴。使用面积为1m2的薄膜，在1atm的压力下，1小时内可以处理6000升的废水。它还可以有效地将水从不同的油性乳剂中分离出来(图2)。
如上所述，硅化提供了一种强防油涂层。通过实验对膜进行测试与污垢的耐用性,这是发现石油并没有成为吸附在油滴的表面,可以很容易地清洗掉(图3)。这个薄膜表现出极大的宽容与各种酸性、碱性、溶剂和盐的解决方案。
结论
本课题组开发的超薄膜不仅具有防污性能，而且能有效地分离油状乳剂中的水。乳剂分离技术是防治水污染和洁净水短缺的重要技术。这一研究成果有望应用于工业废水的处理。
