Сверхгидрофобные и сверхолеофильные мембраны для разделения нефти и воды: всесторонний обзор

Сверхгидрофобные и сверхолеофильные мембраны (SHSO) привлекли значительное внимание, особенно в связи с их применением для селективного и эффективного разделения нефти и воды. В настоящей статье представлен всесторонний обзор SHSO-мембран, методов их изготовления и характеризации, преимуществ и недостатков различных технологий изготовления, современного состояния и перспектив развития SHSO-поверхностей, а также потенциальных направлений дальнейших исследований. Для регулирования поверхностной энергии SHSO-мембран обычно используют такие химические вещества, как силаны, тиолы, жирные кислоты, углеродные нанотрубки и полимеры на основе полиэтилена. Эти мембраны успешно применяются для селективного отделения нефти от нефтеводяных смесей, обеспечивая эффективность разделения нефти более 99%. Несмотря на то что число исследований кратковременной стабильности SHSO-покрытий при воздействии кислотной и щелочной среды ограничено, влияние температуры и адсорбции более тяжелых компонентов сырой нефти, таких как асфальтены и смолы, на эффективность разделения пока изучено недостаточно. Кроме того, в научной литературе, посвященной применению мембран для разделения нефти и воды, практически отсутствуют сведения о загрязнении SHSO-мембран загрязняющими веществами водного происхождения. Благодаря технологическому прогрессу использование двумерных материалов, таких как графен, и высокоточных трехмерных принтеров для создания иерархических структур на мембранах может способствовать дальнейшему развитию исследований применения SHSO-мембран в процессах разделения нефти и воды.