[发明专利]一种具有超亲水疏油性质的油水分离网膜的制备方法

说明书

技术领域

 本发明属于化学、化工及功能材料技术领域，特别是关于一种具有超亲水疏油性质的油水分离网膜的制备方法。

背景技术

目前，水污染，热别是油污染水的事件频频发生，这些污染水源严重威胁人类赖以生存的环境，如何实现有效的油水分离，已经成为亟待解决的问题。基于材料的可控润湿性，已经制备出很多超疏水超亲油材料用于油水分离。然而，这些油水分离膜很难回收利用，而且水的密度比油高，水倾向于在油和超疏水性表面层之间形成阻挡，从而影响油的渗透。而拒油亲水材料则是一种有效的解决办法。

发明内容

本发明的目的针对上述存在问题，提供一种具有超亲水疏油性质的油水分离网膜的制备方法，该制备方法工艺简单、耗时短，不需要大型仪器，性能稳定， 应用制备的网膜进行油水分离，可以实现水渗透而油不渗透网膜，对蔬菜油，汽油都能够有效进行油水分离。

本发明的技术方案：

一种具有超亲水疏油性质的油水分离网膜的制备方法，以紫铜网为基底，通过简单的溶液浸泡法构筑微纳米结构，并用聚二甲基二烯丙基氯化铵-全氟辛酸钠/二氧化硅（PDDA-PFO/SiO₂）复合物进行表面修饰，步骤如下：

1）将浓度为0.15-0.25M NaOH水溶液和浓度为0.08-0.12M K₂S₂O₈的水溶液混合均匀，将清洗干净并干燥的200-300目紫铜网放入上述混合溶液中，浸泡20-30分钟，直至在铜网表面上形成一层蓝色薄膜，取出后在60-80℃温度下干燥30-120分钟；

2）将纳米SiO₂颗粒按照3 mg/mL的比例超声分散在浓度为1 mg/mL的聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDDA)水溶液中，室温下边搅拌边逐滴加入浓度为0.95-0.15M的全氟辛酸钠水溶液，把生成的悬浮液在60-80℃温度下干燥，得到聚二甲基二烯丙基氯化铵-全氟辛酸钠/二氧化硅（PDDA-PFO/SiO₂）复合物；

3）将上述复合物粉末按照9.5-10.5mg/mL的比例超声分散在无水乙醇中，把步骤1）得到的的紫铜网在聚二甲基二烯丙基氯化铵-全氟辛酸钠/二氧化硅(PDDA-PFO/SiO₂)乙醇溶液中浸泡30-40分钟后室温干燥1-2小时，使乙醇完全挥发，重复浸泡-干燥操作2-3次，即可得到具有超亲水疏油性质的油水分离网膜。

一种所制备的具有超亲水疏油性质的油水分离网膜的应用，用于油水分离，具体方法是：采用漏斗状的容器作为油水分离装置，把油水分离网膜用橡皮圈固定在漏斗状的容器的底端，把漏斗状的容器放在塑料容器上，水通过网膜渗透到下面的水收集装置中，由于铜网具有疏油性，油留在了漏斗中，从而实现了油水分离。

本发明的优点是：

该具有超亲水疏油性质的油水分离网膜的制备方法简单、耗时短，不需要大型仪器，性能稳定；制备的油水分离网膜易清洗，重复利用性好，应用本发明提供的网膜进行油水分离，可以实现水渗透而油不渗透网膜，对蔬菜油，汽油都能够有效进行油水分离，在油水分离中有广阔的应用前景。

【附图说明】

图1为超亲水疏油网膜的250、1000、3000、10000倍扫描电镜图。

图2为超亲水疏油网膜对蔬菜油和水的接触角图片。

图3是将制备的超亲水疏油网膜用于油水分离的装置结构示意图。

图中：1.油收集装置    2.油水分离网膜    3.水收集装置   4.导液口a   5.导液口b

【具体实施方式】

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1；

一种具有超亲水疏油性质的油水分离网膜的制备方法，以紫铜网为基底，通过简单的溶液浸泡法构筑微纳米结构，并用聚二甲基二烯丙基氯化铵-全氟辛酸钠/二氧化硅（PDDA-PFO/SiO₂）复合物进行表面修饰，步骤如下：

　　1）裁剪5×5 cm²的300目紫铜网作基底，依次用洗涤剂、浓度为50 w%的乙醇溶液、无水乙醇、去离子水超声清洗，每次超声清洗时间为10 min，将清洗好的紫铜网放入鼓风干燥箱中干燥2小时备用；