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挑战与展望:静电纺纳米纤维材料在油水分离

时间:2023-06-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:尽管静电纺纳米纤维材料在油水分离方面已取得很大的进展,但仍然面临许多挑战。首先,为了实现纳米纤维材料的超润湿性,需要在纳米纤维表面构筑合适的多级粗糙结构,然而所制备的功能层在外部因素影响下很容易被破坏,这将会从根本上缩短油水分离材料的使用寿命。其次,与商业化的油水分离材料相比,当前所制备的静电纺纳米纤维材料在使用过程中仍存在机械性能差的不足,限制了其实际应用。

挑战与展望:静电纺纳米纤维材料在油水分离

本章主要讨论了静电纳米纤维材料在油水分离中的应用研究,静电纺丝技术作为一种制备纳米纤维材料简单有效的方法,因具有单纤维结构(直径、表面能)和孔结构可控、纤维润湿性可调等优势在油水分离领域受到了广泛的关注。基于这些优点,科研人员已开发出多种静电纺纳米纤维油水分离材料,包括高吸油倍率和高分离性能的纤维膜或气凝胶,这对于其在含油污水处理和油品纯化方面的实际应用是至关重要的。

尽管静电纺纳米纤维材料在油水分离方面已取得很大的进展,但仍然面临许多挑战。首先,为了实现纳米纤维材料的超润湿性,需要在纳米纤维表面构筑合适的多级粗糙结构,然而所制备的功能层在外部因素影响下很容易被破坏,这将会从根本上缩短油水分离材料的使用寿命。其次,与商业化的油水分离材料相比,当前所制备的静电纺纳米纤维材料在使用过程中仍存在机械性能差的不足,限制了其实际应用。最后,当前研究主要集中在具有不同润湿性的多种分离材料的设计与制备方面,由于用纳米纤维材料进行油水分离的过程是一个多相流分离过程,它涉及微流体力学、界面化学和工程科学等,然而目前很少有相关理论研究能够深入系统地揭示此过程中的基本原理。因此,静电纺纳米纤维材料在油水分离中的应用研究仍然在不断探索,并且相信未来几十年里静电纺丝技术在下一代油水分离材料的设计和制备方面必将取得重大突破。(www.xing528.com)

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