[发明专利]超亲水超疏油淀粉油水分离膜、其制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种超亲水‑超疏油淀粉油水分离膜、其制备方法及应用。所述油水分离膜主要由淀粉、催化剂、助剂混合反应形成，所述油水分离膜表面分布有复数个纳米级孔洞，该复数个纳米级孔洞与分布在所述油水分离膜内的复数个微米级孔洞连通；其制备方法包括：将质量比为1:1～20:2～20的淀粉、催化剂及助剂与水混合形成混合溶液，再制备成膜，获得所述油水分离膜。本发明的淀粉油水分离膜对于不同油和有机溶剂均表现出独特的水下超疏油特性以及高效的油水分离率，具有稳定的超疏油以及可降解、抗菌防污、自清洁特性，而且其制备工艺简单，易于实现，原料来源丰富，成本低，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明特别涉及一种超亲水超疏油淀粉油水分离膜、其制备方法及应用，属于功能性材料技术领域。

背景技术

近些年，石油泄漏事故频发，引发了严重的环境污染，给人们的生产生活带来了严重影响，使得油水分离问题成为了科学家的研究重点之一。

由于含油污水的成分复杂，因此实现油水分离较为困难，含油污水的处理方法有许多，需要根据污水中含油种类及油滴的大小采用不同的分离方法。目前的分离方法主要包括物理法、生物法、化学法、电化学法等，其中物理法分离又包括重力法分离、离心法分离、过滤法分离。传统处理油水混合物的方法有操作方法简单、分离效果明显的优势，但这些方法普遍存在着分离效率低、占地面积大及仪器清洗复杂等缺点，增加了油水分离过程的困难。为解决这些问题，新的材料和方法被不断地研究和开发出来。如今，膜技术的应用及利用材料表面的特殊浸润性进行油水分离的研究已经逐渐成为清理水面浮油、实现油水分离的重要方法。

利用材料表面对油和水的特殊浸润性构建油水分离材料，实现油水分离如今已成为表面及界面材料等领域的研究热点之一，对解决水域污染等问题起着至关重要的作用。而材料的特殊浸润性进行油水分离与传统的分离方法相比，具有性质稳定、分离效果好、分离效率高的优点，更因其独特的油水选择性功能在很多领域有着重要的应用。根据材料表面对油和水浸润性的不同，可将材料分为“除油型”和“除水型”两种，其中“除油型”材料因其油水选择性强、分离效果好的优点被广泛应用，但是由于其亲油的本质使得这种材料在使用的过程中极易被油污染，使用后的弃置或焚烧等处理方式往往会造成对环境的二次污染，同时加大了能源的消耗。因此，对环境友好型超亲水-超疏油的油水分离材料的开发和研究变得尤为重要。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种超亲水-超疏油淀粉油水分离膜、其制备方法及应用，以克服现有技术的不足。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明实施例提供了一种超亲水-超疏油淀粉油水分离膜，所述油水分离膜主要由淀粉、催化剂及助剂混合反应形成；所述油水分离膜表面分布有复数个纳米级孔洞，该复数个纳米级孔洞与分布在所述油水分离膜内的复数个微米级孔洞连通。

进一步的，所述纳米级孔洞的孔径为0.5μm～1μm，所述微米级孔洞的孔径为3μm～15μm；和/或，所述油水分离膜在空气中对水的接触角为0°～3°，在水下对油的接触角大于150°。

进一步的，所述油水分离膜主要由质量比为1:1～20:2～20的淀粉、催化剂与助剂混合反应形成。

较为优选的，所述淀粉选自水溶性淀粉，但不限于此。

较为优选的，所述催化剂包括聚乙烯醇或4-二甲基氨基吡啶，但不限于此。

较为优选的，所述助剂包括明胶、醋酸酐或琥珀酸酐，但不限于此。

较为优选的，所述油水分离膜的孔隙率在70％以上，优选为75％～80％，透气率在60％以上，优选为65％～67％。

本发明实施例还提供了一种超亲水-超疏油淀粉油水分离膜的制备方法，包括：