上海工程技术大学《JWPE》:耐用的PTFE/石墨烯中空纤维复合膜的坚固设计,用于高温润滑剂回收

本文分别采用载体-孔口法和层压烧结工艺制备了GE HFMs和PTFE/GE HFCMs。事实证明,该复合材料具有显著的回收稳定性,润滑剂中所含活性炭的废品率高达99.02%。综上所述,通过简单高效的制备工艺(层压烧结工艺),开发出一种耐高温的耐用有机-无机复合膜,在回收废旧润滑剂方面具有良好的应用前景。

成果简介

上海工程技术大学《JWPE》:耐用的PTFE/石墨烯中空纤维复合膜的坚固设计,用于高温润滑剂回收

如今,润滑油因其成分复杂、粘度高而难以回收利用。增强型中空纤维膜(HFM)具有分离精度可控、比面积大、可反冲洗、操作和维护要求低等优点,已被广泛应用于各种分离领域。本文,上海工程技术大学陈凯凯 副教授团队在《J WATER PROCESS ENG》期刊发表名为“Robust design of durable PTFE/graphene hollow fiber composite membrane for high-temperature lubricant recycling”的论文,研究通过层压烧结工艺设计了一种耐高温的耐用聚四氟乙烯(PTFE)/石墨烯(GE)中空纤维复合膜(HFCM),以解决润滑剂问题。

与纯 GE 膜相比,该膜具有坚实的三层增强结构,有效避免了GE脆性带来的不利影响,最终提高了膜的柔韧性和形态稳定性。此外,这种 PTFE/GE HFCMs 还具有优异的耐高温性和亲油性,油接触角为 0°。通过合理调节润滑剂温度和 GE 含量,膜通量超过了917L-m-2-h-1-bar-1,并在 150 °C 下运行 12小时后稳定在 458L-m-2-h-1-bar-1。经过四个循环后,膜通量保持在 103 L-m-2-h-1-bar-1 的较高水平,通量恢复率超过 83%。此外,对于润滑剂中的活性炭,膜分离效率高达 99.02%。总之,PTFE/GE HFCM 在高温下回收润滑油或其他重质原油方面具有巨大的潜力

图文导读

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图1.制备流程图。

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图2.具有不同GE含量的GE HFM和PTFE / GE HFCM的表面和横截面形态和粗糙度

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图3.GE HFMs和PTFE/GE HFCMs的FTIR

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图4.(a) 平均孔径和孔隙率;(b)、(c)孔径分布。

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图 5.废润滑剂回收中的应用

小结

本文分别采用载体-孔口法和层压烧结工艺制备了GE HFMs和PTFE/GE HFCMs。事实证明,该复合材料具有显著的回收稳定性,润滑剂中所含活性炭的废品率高达99.02%。综上所述,通过简单高效的制备工艺(层压烧结工艺),开发出一种耐高温的耐用有机-无机复合膜,在回收废旧润滑剂方面具有良好的应用前景。

文献:https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2023.104163

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