首页 > 行业资讯 > 山林娜，杨振生，燕国飞，等：基于多巴胺亲水改性下Janus膜的制备及其油水乳液分离

山林娜，杨振生，燕国飞，等：基于多巴胺亲水改性下Janus膜的制备及其油水乳液分离

时间：2023-02-10 来源：浏览：

山林娜，杨振生，燕国飞，等：基于多巴胺亲水改性下Janus膜的制备及其油水乳液分离

原创山林娜等化工进展

化工进展

微信号 huagongjinzhan

功能介绍中国化工学会会刊，EI、SCOPUS等收录，中国科技期刊卓越行动计划入选期刊，2020版《中文核心期刊概目要览》化工类第1名

收录于合集

文章

信息

基于多巴胺亲水改性下Janus膜的制备及其油水乳液分离

山林娜，杨振生，燕国飞，李春利，李浩，王志英

河北工业大学化工学院，化工节能过程集成与资源利用国家地方联合工程实验室，天津 300130

● 引用本文： 山林娜, 杨振生, 燕国飞, 等. 基于多巴胺亲水改性下Janus膜的制备及其油水乳液分离[J]. 化工进展, 2022, 41(12): 6500-6510.

● DOI： 10.16085/j.issn.1000-6613.2022-0268

文章摘要

目前用于处理含油废水的特殊润湿材料通常分为去油型和去水型，其仅局限分离单一乳液。本文基于多巴胺改性的聚偏氟乙烯（PVDF）膜，通过交替浸渍工艺和无纺布剥离，制备了具有不对称润湿性的Janus膜。通过调整交替次数以及剥离无纺布，可分别获得超亲水/水下超疏油的表面以及超疏水/超亲油的底面，水/水下油接触角（CA）差异高达150°。基于Janus膜的非对称润湿性，仅通过切换跨膜方向，对表面活性剂稳定的水包油（O/W）和油包水（W/O）乳液渗透通量高达367L/(m ² ·h)和1729L/(m ² ·h)，其中水包油渗透液化学需氧量（COD）符合石油化工排放标准，油包水渗透液中水含量小于80mg/L，实现了对O/W和W/O乳液的高效分离。此外，Janus膜在牛血清蛋白（BSA）溶液分离过程中表现出理想的防污性能和可重复使用性。

近年来，海上漏油事件的频繁发生、工厂废油和生活污水的排放等都严重影响了生态环境和人类健康。面对日益严重的水资源短缺，海水淡化及废水的处理再利用显得尤为重要。膜技术由于分离效率高、排放节能及操作简单等优点，在油水乳液分离中起着关键的作用。尽管油水分离膜已经取得很大的发展，但研究主要集中在具有特定润湿性的膜上，如疏水/亲油和亲水/疏油。大多数具有单面润湿性的膜只局限分离特定乳液，严重阻碍膜在多种乳液分离中的应用。因此，需要开发出具有高效分离能力和优异选择性的新型材料，以满足油水乳液分离的严格要求。

Janus膜是一个新兴的概念，由于其液体二极管的定向运输能力，具有不对称润湿性的Janus膜已广泛应用于油水乳液的分离。在分离过程中，仅通过改变跨膜方向就可以实现对不同类型乳液的分离，解决了传统特殊润湿材料只分离特定乳液的问题，如图1。因此，Janus膜已经得到了广泛的关注。近年来，Janus膜主要通过层-层制备法和不对称修饰法来制备。Wu等通过层-层制备法将静电纺丝制备的疏水性聚氨酯（PU）和亲水性交联的聚乙烯醇（c-PVA）纳米纤维膜黏附在一起制备了Janus复合膜。利用润湿性的差异，实现了对不同类型乳液的分离。基于贻贝启发的改性策略，Wu等将疏水性聚丙烯（PP）膜漂浮在聚多巴胺/聚乙烯亚胺（PDA/PEI）溶液上，实现PP膜表面的单侧亲水改性，Janus膜两面的接触角差可达130°以上。

图1 Janus膜分离油水乳液示意图

多巴胺是一种强反应性的分子，在儿茶酚胺中具有最大的氧化倾向。常被开发为用于膜表面改性的通用聚多巴胺涂层，增强亲水性和防污性能并引发二次反应。另外，膜表面多巴胺涂层中含有邻苯二酚、羟基和胺基等官能团，可与带正电荷的阳离子基团相互作用，改变膜结构，从而影响膜应用性能。在本研究中，对PVDF微孔膜采用基于多巴胺亲水改性下的两步修饰策略：首先，多巴胺在加热搅拌下自发聚合在PVDF基膜表面，在无纺布保护下实现多巴胺的单侧涂覆；然后，在聚多巴胺涂层上采用交替浸渍法引入CaSiO ₃ 粒子，实现膜表面的超亲水改性。此外，利用PVDF膜固有的疏水性，通过剥离单侧的无纺布，在膜底面生成脊槽状结构，极大地提高膜的疏水性，成功制备润湿性差异近150°的Janus膜。Janus膜一方面具有超亲水性和水下超疏油性（Janus-T侧），另一方面具有超疏水性/亲油性（Janus-B侧）。所制备的Janus膜解决了传统特殊润湿材料只分离特定乳液的局限性，实现了可切换的油/水乳液分离性能。

实验材料和方法

1.1

材料

PVDF，型号FR904，上海三爱富新材料有限公司。 N -甲基吡咯烷酮（NMP）、邻苯二甲酸二(2-乙基己酯)（DEHP）、浓盐酸（HCl，37%）均为分析纯，天津博迪化工有限公司。多巴胺盐酸盐、三羟基氨基甲烷、硅酸钠（NaSiO ₃ ）、乙酸钙（C ₄ H ₆ CaO ₄ ）均为分析纯，阿拉丁试剂中国有限公司。1,2-二氯乙烷、石油醚、大豆油、柴油、牛血清蛋白（BSA）均为分析纯，天津科密欧化学试剂有限公司。司班-80、吐温-80，天津市化学试剂六厂三分厂。

1.2

Janus膜的制备

基础PVDF膜的制备：将干燥完全的PVDF粉末、DEHP、NMP以12∶8∶80（质量比）添加于广口瓶中。将混合物在70℃下溶解8h，期间多次摇晃广口瓶，静置脱泡12h后得均匀铸膜液。将铸膜液缓慢倒在基底上，用自制刮刀刮制成约300μm厚的液膜，并立即浸入35℃的凝固浴（MMP/H ₂ O比例为12/88）中直至完全凝胶化后取出。再将膜浸入无水乙醇中浸泡24h以去除残留的有机溶剂，然后在室温下干燥。

首先通过非溶剂诱导相分离法制备PVDF微孔膜。将裁剪好的PVDF膜浸泡于2g/L的多巴胺溶液中，在60℃下机械搅拌45min，取出膜后超声清洗，并将其命名为M-P45，未经多巴胺改性的膜命名为M-0。将多巴胺涂覆的膜浸渍在0.05mol/L的Ca(CH ₃ COO) ₂ 溶液中30s，用去离子水冲洗30s后。再将膜浸渍在0.05mol/L的Na ₂ SiO ₃ 溶液中30s，再次用去离子水冲洗30s，重复多次循环，采用交替浸渍法沉积CaSiO ₃ 。根据不同循环次数将其命名为M-P45-5c、M-P45-10c、M-P45-15c、M-P45-20c。最后，剥离无纺布，得到双侧润湿性不同的Janus膜。经多巴胺改性、CaSiO ₃ 自组装的亲水侧命名为Janus-T，经剥离无纺布的疏水侧命名为Janus-B。实验流程如图2和图3所示。

图2 实验流程图

图3 基于静电吸引作用的CaSiO ₃ 自组装过程示意图

1.3

膜结构与性能测试

用场发射扫描电子显微镜（NanoSEM-450型，FEI公司，美国）分析膜表面及断面结构。用X射线光电子能谱（XPS）（ESCALAB 250Xi型，Thermo Fisher Scientific公司，美国）和能谱仪（EDS）（OCTANE-PRO型、伊达克斯有限公司，美国）分析研究膜表面的化学结构和组成。用光学静态接触角仪（DSA-100，Kruss，德国）测量膜的水静态接触角，以及在水介质中测量油（石油醚、大豆油、1,2-二氯乙烷）静态接触角，以评估其Janus-T侧的亲水性/水下疏油性及Janus-B侧的疏水性/亲油性。

1.4

油/水乳液的制备及分离实验

不含表面活性剂油包水乳液的制备：将1mL去离子水加入99mL二氯乙烷中，在2000r/min速下搅拌3h后，静置备用。

不含表面活性剂水包油乳液的制备：将1mL油（二氯乙烷、石油醚、大豆油、柴油）加入99mL水中，在2000r/min转速下搅拌3h后，静置备用。

稳定油包水乳液的制备：将1mL去离子水和0.5g司班-80加入到99mL的1,2-二氯乙烷中。在2000r/min转速下搅拌5h，制备了稳定的油包水乳液。

稳定水包油乳液的制备：将1mL油（二氯乙烷、石油醚、大豆油、柴油）和0.5g吐温-80加入到99mL的去离子水中。在2000r/min转速下搅拌5h，制备了稳定的水包油乳液。所有制备的乳液均稳定7h，未发现分离现象，将此乳化液用作后续实验研究。将水包石油醚、水包大豆油、水包二氯乙烷液、水包柴油分别命名为P/W、S/W、D/W和d/W。

油水乳液的分离实验采用死端过滤装置进行。每次使用100mL油水乳液进行测试，有效膜面积为12.56cm ² ，真空泵的真空度为0.09MPa，室温下进行分离实验。通量J由式(1)计算。

式中， V 表示渗透水的体积，L； A 表示有效过滤面积，m ² ；Δ t 表示渗透时间，h。分离实验均使用三个膜样品，每个试样分别测试三次，最后取三次实验平均值。

通过COD快速测定仪检测水包油乳液分离前后的油含量，计算水包油乳液的截留率。另一方面，通过使用卡尔费休水分测定仪测量油包水乳液分离前后的水含量，计算油包水乳液的截留率。

式中， C ₁ 和 C ₂ 分别是过滤前后的油含量（水包油乳液）或水含量（油包水乳液）。

1.5

污染特性分析

通过BSA溶液过滤实验评估膜的渗透和防污性能。在分离实验前，将1g BSA加入到100mL去离子水中，用玻璃棒搅拌溶解并加去离子水至1L，放于恒温4°C冰箱中等待使用。

首先，将去离子水过滤，根据式(1)得到纯水通量 J _w1 。随后，将制备的BSA溶液放入装置中过滤，定期收集渗透液，测量渗透通量 J ₀ 。使用紫外-可见分光光度仪测定285nm处吸光度，建立BSA含量和吸光度的标准曲线，标准曲线如图4所示。根据标准曲线确定进料和渗透液中的BSA含量，通过式(2)计算得到BSA溶液的截留率 R ，其中 C ₁ 和 C ₂ 为渗透前后的BSA含量（g/L）。

图4 BSA标准曲线

BSA溶液测试后用去离子水洗涤膜后再次测量纯水通量 J _w2 。通过引入通量恢复率（FRR）、可逆结垢率（DR _r ），不可逆结垢率（DR _ir ）和总结垢率（DR _t ）进一步评估膜的防污性能，使用式(3)~式(6)计算。

式中， J _W1 和 J _W2 分别是初始纯水通量和清洗后的纯水通量，L/(m ² ·h)； J ₀ 为BSA溶液的渗透通量，L/(m ² ·h)。较高的FRR值和较低的DR值表明膜具有更好的防污能力和更高的恢复效率。

结果与讨论

2.1

SEM表征

使用扫描电镜（SEM）对膜结构进行分析。如图5所示，M-0膜表面经延迟相分离生成多孔结构。当PVDF膜在多巴胺溶液中加热搅拌45min后，M-P45膜表面已无可见孔，而且表面上出现聚多巴胺粒子，相较于M-0变得更粗糙。进一步经自组装后，膜表面形成一层均匀的涂层。随着循环次数的增多，膜表面出现CaSiO ₃ 粒子数量逐渐增多。这是由于将多巴胺涂覆的M-P45膜浸入乙酸钙溶液中，聚多巴胺分子链上带负电的羟基会对Ca ²⁺ 产生静电吸引作用，将Ca ²⁺ 聚集在聚多巴胺涂层上，再将带有Ca ²⁺ 的膜浸入硅酸钠溶液中，膜表面的Ca ²⁺ 与溶液中的SiO 相遇，并在膜表面大量成核，使膜表面出现CaSiO ₃ 粒子。并且随着循环次数的增加，膜表面出现CaSiO ₃ 粒子的权重也逐渐增加。此外，通过剥离单侧的无纺布，在膜底面Janus-B侧生成脊槽状结构，所有膜的底面结构相似。

图5 PVDF微孔膜的SEM图

M-0—PVDF基膜；M-P45—多巴胺改性膜；M-P45-5c—交替循环5次；M-P45-10c—交替循环10次；M-P45-15c—交替循环15次；M-P45-20c—交替循环20次；D1、D2—膜底面Janus-B侧；D3—膜断面；D4—M-P45-15c高倍数SEM图

2.2

XPS分析

通过对膜进行XPS测试来研究膜表面的化学结构和组成，测试结果见图6、表1。M-0膜的光谱仅出现了位于687.6eV和284.8eV的F1s和C1s两个特征峰，其F/C比高达85.82%。经多巴胺涂覆后，膜表面新增加了O元素和N元素，且F元素明显降低。当涂覆时间为45min时，M-P45膜表面F元素含量降低为M-0膜表面的6.84%，结果表明聚多巴胺被涂覆在PVDF膜表面。聚多巴胺的黏附性可归因于氨基、羟基和邻苯二酚官能团以及π-π相互作用。进一步经自组装后，M-P45-15c膜表面在C、F、O、N四处峰的基础上又出现了Ca元素、Si元素峰，表明在聚多巴胺涂层上成功引入了硅酸钙粒子。

图6 M-0、M-P45膜与M-P45-15c膜Janus-T面XPS图

表1 M-0、M-P45膜与M-P45-15c膜Janus-T面元素组成

2.3

EDS分析

图7(a)左和图7(b)左分别为M-P45膜底面无纺布剥离前后的实拍图。图7(a)右和图7(b)右为没有无纺布的PVDF微孔膜经多巴胺涂覆后的实拍图。从图7(a)中可以看出，无纺布表面（左）和膜底面（右）均变为黑色，表明多巴胺已经成功涂覆。随后剥离无纺布后发现膜底面依然是白色，见图7(b)左。采用EDS分析图7(b)中膜底面的化学组成，发现没有无纺布的膜底面（右）出现了C、F、O、N元素，而有无纺布的膜底面（左）仅出现了C、F元素，且剥离无纺布后，膜底面的水接触角（WCA）为(152±2.3)°，与未改性膜M-0的WCA相一致。因此，表明无纺布可以成功地阻挡多巴胺对底表面的涂覆。另外，对M-P45-15c膜表面进行EDS分析。如图8所示，Si、Ca元素在膜表面均匀分布，从而证实了基于静电吸引作用的浸渍法使得CaSiO ₃ 粒子在膜表面分布均匀，没有出现粒子团聚现象。

图7 M-P45膜实拍图和EDS图

图8 M-P45-15c膜的EDS表面扫描图

2.4

润湿性分析

膜的润湿性对其渗透性和防污性能具有重要的作用。接触角是表征膜表面润湿性能的重要方法，系统研究了所制备膜的润湿行为。图9显示了不同浸渍次数下的水接触角情况，M-0的水接触角为(108.3±4.6)°，显示为疏水性。当经多巴胺改性后，M-P45的水接触角降至(51.2±3.5)°，这是由于聚多巴胺（PDA）涂层中存在大量的亲水性基团（如羟基、氨基等）使得疏水膜表面具备亲水性。当进一步自组装CaSiO ₃ 粒子，Janus-T面水接触角随着交替浸渍次数的增多而逐渐降低，当交替浸渍次数达到15次时，膜表面水接触角降低到(2.8±1.8)°，达到超亲水状态。当次数增加到20次，接触角没有变化。同时，所有膜的底表面Janus-B侧经无纺布剥离后增加了粗糙度，获得了WCA高达157.7°的超疏水表面特性。

图9 不同浸渍次数下Janus-T侧水接触角

另一方面，研究了M-0膜、M-P45膜、M-P45-15c膜的水下油接触角。如图10所示，对于M-0膜，三种油的水下油接触角均在20°~30°，主要是由于PVDF的亲油性所致。而对于M-P45膜，其对二氯乙烷、石油醚、大豆油的水下油接触角分别为(153±2.6)°、(148.6±3.1)°、(147.2±3.3)°，结果表明，因经过多巴胺的亲水改性，Janus-T表面表现出较高的水下疏油性。而M-P45-15c膜达到了水下超疏油性，其对于二氯乙烷、石油醚、大豆油接触角分别为(168.3±1.8)°、(162.3±2.5)°、(161.5±2)°。这是由于成功地引入了CaSiO ₃ 粒子，可以在膜表面吸收水分子并形成具有绝对拒油性的水化层。与此同时，图11显示膜底表面Janus-B表现出极强的油润湿性，油滴在膜底面的铺展-渗透时间在0.24s左右，表明Janus膜底面的超疏水多孔结构有利于油的迅速渗透。以上分析证实了具有相反润湿性Janus膜的成功开发，Janus-T表面具有超亲水性（水下超疏油），而Janus-B表面具有超疏水性（超亲油）。

图10 Janus-T侧水下油接触角

图11 Janus-B侧亲油图

Janus膜的水下超疏油性（Janus-T）和油下超疏水性（Janus-B）可归因于油水界面处形成了在油/水/固体的复合界面，其机制可以通过Cassie-Baxter状态进行解释，如式(7)。

式中， θ ^* 为Cassie-Baxter（真实）状态下的接触角； f 是水固界面的面积分数； R _f 是表面粗糙度； θ 是理想状态下的接触角。对于Janus-T表面的超亲水性（水下超疏油），当水包油乳液与膜表面接触时，水倾向于被困在表面CaSiO ₃ 粒子结构中，由膜表面和水化层组成的复合界面使油滴具有高接触角。而对于Janus-B表面的油下超疏水性（超亲油），当油包水乳液与膜底面抵触时，油倾向于被困在Janus-B的脊槽结构中，这样就容易减少水与膜的接触，导致油下超疏水性现象的发生。因此，独特的表面结构使Janus膜具有相反的表面润湿性，两侧水接触角和油接触角差异高达150°。

2.5

Janus膜的油水分离性能

Janus膜优异的不对称润湿性，即Janus-T表面的水下超疏油性和Janus-B底面的油下超疏水性，使得膜可以通过转换跨膜方向分离不同类型的乳液。研究了M-0膜、M-P45膜、M-P45-15c膜对具有/不具有表面活性剂稳定的二氯乙烷包水乳液的分离性能，结果如图12所示。可以看出三种膜的Janus-B侧均对无表面活性剂的二氯乙烷包水乳液均表现出较优的渗透性能，其通量分别为(5229.2±153.5)L/(m ² ·h)、(4346.8±103.6)L/(m ² ·h)、(4278.5±110.5)L/(m ² ·h)。通过对比截留率数据，发现M-P45及M-P45-15c对水相的截留性能明显高于M-0，这主要是由于膜孔径的降低所致。此外，M-0、M-P45、M-P45-15c对表面活性剂稳定的二氯乙烷包水乳液也获得了(2388.36±95)L/(m ² ·h)、(1648.09±57.3)L/(m ² ·h)、(1729.62±67.7)L/(m ² ·h)高渗透通量。

图12 M-0、M-P45、M-P45-15c膜Janus-B侧对二氯乙烷包水乳液的分离性能

此外，具有超亲水/水下超疏油性的Janus-T表面也对各种水包油乳液显示了出色的分离性能，对乳液的截留率均在96%以上。由于M-0膜具有疏水性，故不参与水包油乳液的分离。系统研究M-P45膜、M-P45-15c膜对具有/不具有表面活性剂稳定的各种水包油乳液的分离性能，结果如图13、图14所示。由于M-P45-15c膜表面富含CaSiO ₃ 粒子提供的亲水性羟基，当乳液与Janus-T表面接触时会发生破乳，Janus-T表面更容易从水包油乳液中捕获水滴，从而表现出更好的分离性能。其中对不含表面活性剂的P/W、D/W、S/W及d/W乳液的渗透通量分别达到(636.8±15.3)L/(m ² ·h)、(598.6±19.7)L/(m ² ·h)、(475.9±13.7)L/(m ² ·h)、(382.5±12.1)L/(m ² ·h)。同时，M-P45-15c膜对表面活性剂稳定的P/W和D/W乳液获得了（392.4±15.3)L/(m ² ·h)、(367.5±13.7)L/(m ² ·h)的较高渗透通量。但对于高黏度的S/W和d/W乳液，其渗透通量明显降低。通过对比，可以得出二氯乙烷包水乳液的渗透通量比相应水包二氯乙烷乳液的渗透通量高。这可以解释为，M-P45-15c膜的超亲水/水下超疏油的改性层仅位于膜表面，其余膜基质具有PVDF的固有疏水性/亲油性质，因此油在分离过程中的渗透阻力相对低于水。总之，具有不对称润湿选择性的Janus膜，通过简单地切换跨膜方向，可以对O/W和W/O乳液实现高效的分离。

图13 Janus-T侧对无表面活性剂水包油乳化液的分离性能

图14 Janus-T侧对含表面活性剂水包油乳化液的分离性能

图15为M-P45-15c膜处理二氯乙烷包水乳液的分离效果。从图15中可以看出，过滤前的油包水乳液颜色呈浅黄色，而过滤后的油包水乳液变为澄清透明的溶液。此外，通过光学显微镜和卡尔文粒度仪进一步分析了油包水乳液的分离效果。从图15中可知，过滤前油包水乳液含有大量油滴，其粒径分布在90~600nm之间，而经过滤之后，视野中无可见水滴，表明了Janus膜具备有效截留油中水的能力。主要原因是当大量的油性乳液与Janus-B面接触时，因其较低的表面能，使得接触膜表面的油滴进行桥接过程，从而在膜表面形成一层油膜，油膜的存在阻挡了乳化液中水滴的通过。以上结果证明了Janus膜具有优异的油包水乳液分离性能（表2）。

图15 二氯乙烷包水乳化液分离前后粒径及显微镜图

表2 用于处理表面活性剂稳定的O/W和W/O乳液的Janus膜

2.6

Janus膜的抗污性能

在海水/油乳液分离过程中，油、盐和有机物将导致不可避免的膜污染，阻碍膜技术的广泛应用。为了评估M-P45和M-P45-15c膜的防污性能，使用BSA溶液为模型污垢剂进行循环污染实验。通量和截留率随时间的变化情况如图16、图17所示。从图16中可知，M-P45膜经BSA溶液过滤清洗后，其水通量降至初始通量的75.28%。而M-P45-15c膜的初始水通量为855.6L/(m ² ·h)，经BSA溶液过滤清洗后，水通量降至786.3L/(m ² ·h)，通量降为初始通量的92%。膜表面亲水性的提高及比表面的增大使得M-P45-15c膜的通量及通量恢复率优于M-P45。从图17中可以看出，M-P45-15c膜的BSA截留率高于M-P45膜，且其截留率在多次循环实验仍高于98%，这是由于成功地引入了CaSiO ₃ 粒子，可以在膜表面吸收水分子并形成具有绝对拒污性的水合层。

图16 M-P45膜和M-P45-15c膜通量变化

图17 M-P45膜和M-P45-15c膜截留率变化

对M-P45膜和M-P45-15c膜的防污性能进一步分析，结果如图18所示。M-P45膜具有较低的通量恢复率（73.1%），其可逆结垢率为30%，不可逆结垢率为26.9%。这是由于其本身较低的亲水性，蛋白质很容易黏附在亲水性低的膜表面。然而，当经过交替浸渍15次后，膜表面对水的亲和性增强，来自蛋白质溶液的水分子能够优先吸附在膜表面，这削弱了蛋白质分子与膜的相互作用并减少了膜的结垢。结果使得M-P45-15c膜的可逆结垢率、不可逆结垢率分别降低为14.99%、8.0%。在用水或乙醇简单地冲洗后，可以获得近92.0%的通量恢复率，这意味着膜表面对蛋白质具有超低黏附力，使得沉积的滤饼可以被轻易地洗掉。较高的通量恢复率和较低的结垢率表明M-P45-15c具备更优的防污性能。因此，PVDF膜表面的聚多巴胺涂层与硅酸钙粒子的有效结合可以提高膜表面的亲水性和对蛋白质的抗污性。

图18 M-P45膜和M-P45-15c膜污染指数图

结论

在这项工作中，对PVDF微孔膜采用两步修饰策略。首先，稳定的聚多巴胺涂层在无纺布的作用下实现单侧沉积，然后通过交替浸渍法在膜表面负载CaSiO ₃ 粒子，促使具有超亲水/水下超疏油性Janus-T表面的形成。在进一步剥离无纺布基底后，膜底面的粗糙度和多孔性增高，得到了具有超疏水/亲油性的Janus-B面。两侧表面的水/水下油CA差值可以达到150°以上，这显示了对水或油相极高的润湿选择性，从而制备出具有不对称润湿性的Janus膜。Janus膜对O/W和W/O乳液具有良好的乳液分离能力，其渗透性和选择性都很突出。此外，Janus膜在BSA溶液污染-循环实验中，对BSA溶液具有超低的黏附力，经简单的水力/乙醇洗涤后，具有较高的通量恢复率。因此，本工作开发的Janus膜对油水乳液具有较为优异的分离性能。

作者简介 ● ●