项目介绍

目前，燃油中的水分处理主要采用膜分离方法，市面上的高端油水分离材料主要为美国H&V公司、芬兰奥斯龙公司及美国康明斯公司的无纺布/纤维素纸复合分离膜。该材料具有良好的抗污性能，但其较粗的纤维直径（＞2μm）、较低的孔隙率（~50%）导致其存在分离效率低（96%）、通量低（560 L m-2 h-1），驱动压力大的不足。纳米纤维分离膜兼具孔径小、孔隙率高的优势，并通过结合表面选择润湿性设计，可以实现高分离效率、低分离驱动压力的目标。美国麻省理工学院、新加坡南洋理工大学及美国康明斯公司等科研机构和公司，长期致力于纳米纤维油水分离膜的开发，但其仍面临膜分离精度偏低等问题。因此，制备高分离效率高燃油通量的纳米纤维分离膜是国际上油水分离材料研究的重要发展趋势。

本项目团队通过协同优化油水聚结界面和导油孔道，并结合层间梯度纺丝与原位聚合技术构筑了交联梯度孔道结构，引入了超亲油聚合物对其进行表界面润湿性调控，开发了具有超疏水超亲油特性的纳米纤维油水分离膜。纳米纤维油水分离膜相比于市售无纺布/纤维素纸复合分离膜具有更细的纤维直径（80~280nm）、更高孔隙率（85~90%），从而使其在保证高分离精度（99%）的条件下，以较低的驱动压力即可实现高分离通量（900L m-2 h-1），是市售油水分离膜的近1.6倍，在坦克、航天器及民用发动机领域具有广阔的应用前景。