聚L-乳酸泡沫材料制备及油水分离应用
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福建省自然科学基金资助项目(2018J05092,2019J01829,2019J01830);福建省教育厅项目(JT180550,JT180552,JT180553);南平市科技局(N2017DG03);福建省高校杰青和福建省新世纪优秀人才项目(闽教科[2018]47号)


Fabrication of Poly (L-lactic acid) Foams and Its Application for Oil-Water Separation
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    摘要:

    以聚L-乳酸(PLLA)/四氢呋喃为淬火溶液,通过热致相分离法得到PLLA泡沫材料。泡沫由直径为(45±13) μm的多孔微球组成。以PLLA泡沫材料为油水分离材料,研究其对十二醇、机油、石蜡油和硅油的吸附和油水分离性能。实验结果表明,PLLA泡沫材料的比表面积和孔隙率分别高达13.9 m2/g和97.5%,水接触角(WCA)为141.8°,与普通PLLA流延膜相比水接触角约增加了70°。PLLA泡沫材料对4种油的吸附容量均大于12 g/g,为流延膜的14~19倍。吸油容量的增加主要与泡沫材料的高孔隙率和大比表面积,及材料表面和内部的微/纳结构有关。由于超疏水性、亲油性和毛细管效应,PLLA泡沫材料可以快速吸收漂浮在水面上的油层,可作为一种理想的油水分离材料。

    Abstract:

    Poly(L-lactic acid) foams were prepared from its tetrahydrofuran solution through thermally induced phase separation. PLLA foams were composed of porous microspheres with the diameter of (45±13) μm. The adsorption capacities of PLLA foams toward dodecanol, engine oil, paraffin oil and silicone oil, and oil-water separation properties were investigated. The water contact angle of PLLA foams is 141.8°, which is about 70°higher than that of the solvent-cast film. Their surface areas and porosity reach up to 13.9 m2/g and 97.5%, respectively. The uptake capacity of PLLA foams for four types of oils is greater than 12 g/g, which are 14~19 times that of the solvent-cast film. Owing to the high hydrophobicity, lipophilicity and massive capillary action, PLLA foams can quickly absorb oil in preference to water in an oil-water mixture, and can be used as eco-friendly oil-water separation material.

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引用本文

刘瑞来,徐 婕,穆寄林,刘淑琼,林 皓,胡家朋,赵瑨云,付兴平.聚L-乳酸泡沫材料制备及油水分离应用[J].高分子材料科学与工程,2020,36(4):93-98.

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