[发明专利]一种葡萄糖涂布的油水分离膜的制备方法及应用

说明书

本发明属于化学化工、功能材料技术领域，特别涉及一种葡萄糖涂布的油水分离膜的制备方法及应用。将葡萄糖加入去离子水中并搅拌充分，得到葡萄糖水溶液；调节葡萄糖溶液的pH值后，将纤维素网膜放入其中浸泡；取出，再放入戊二醛水溶液中浸泡；取出，充分洗涤后干燥，得到葡萄糖涂布的油水分离膜。可应用于油水分离或油水乳液的分离。

技术领域

本发明属于化学化工、功能材料技术领域，特别涉及一种葡萄糖涂布的油水分离膜的制备方法及应用。

背景技术

由于海上石油泄漏事件的大量发生，及食品、机械、石油化工行业生产过程中向环境排放大量含油废水，使得油水分离在生产生活中具有重要意义。

近年来基于材料表面特殊浸润性的油水分离膜材料由于其优异的油水分离效果而备受关注。超亲水及水下超疏油膜在空气中表现出超亲水，在水中具有超疏油的性能。当将其用于油水分离时，水在重力和毛细力的作用下向下渗透，同时在膜表面形成水膜，阻止油滴的渗透。其水下超疏油特性使得油滴无法污染膜表面，是一种抗污染、低能耗、高效率的分离膜。

目前制备的超亲水及水下超疏油膜由于制造成本高昂，生产工艺复杂，环境污染严重等原因，难以实际生产及应用。

发明内容

本发明提供了一种生产成本低、制备工艺简单、分离效率高的油水分离膜的制备方法：

(1)葡萄糖溶液的制备

将葡萄糖加入去离子水中并搅拌充分，得到葡萄糖水溶液，

其中，葡萄糖以葡萄糖粉末颗粒的形式加入；

(2)调节步骤(1)中得到的葡萄糖溶液的pH值后，将纤维素网膜放入其中浸泡，

其中，采用盐酸调节葡萄糖溶液的pH值为2左右，纤维素网膜放入其中浸泡之前先于35℃下真空干燥24h，浸泡时间为2～6h，

纤维素网膜为纤维素滤纸膜、棉麻原纺布等，纤维素网膜的孔径为2.5～50μm；

(3)将步骤(2)中浸泡在葡萄糖溶液中的纤维素网膜取出，再放入戊二醛水溶液中浸泡，

其中，浸泡时间为24～48h；

(4)将步骤(3)中浸泡在戊二醛水溶液中的纤维素网膜取出，充分洗涤后干燥，得到葡萄糖涂布的油水分离膜，

其中，洗涤操作为，先用去离子水清洗，然后用无水乙醇清洗，再用去离子水清洗干净，

干燥操作为，35℃真空干燥24h。

纤维素网膜由纤维素构成，葡萄糖的羟基与戊二醛的醛基发生反应可形成寡聚物包覆住纤维素，另外戊二醛分子上的两个醛基可分别与葡萄糖和纤维素上的羟基反应，从而将葡萄糖与纤维素交联；葡萄糖结构上含有多个羟基，未反应的羟基赋予了分离膜超亲水及水下超疏油性能，该油水分离膜在空气中对水和油的接触角为0°，在水中对油滴的接触角大于150°。

本发明还提供了一种上述制备的油水分离膜在油水乳液分离中的应用，如可用于分离用十二烷基苯磺酸钠等阴离子型表面活性剂稳定的油水乳液；用十六烷基三甲基溴化铵等阳离子型表面活性剂稳定的油水乳液；用吐温-80、聚乙烯醇等非离子表面活性剂稳定的油水乳液，

本发明还提供了一种上述制备的油水分离膜在含油污水的油水分离中的应用，如可用于菜籽油、大豆油、花生油、玉米油、茶油、橄榄油等食用油，苯、甲苯、二甲苯等芳烃，二氯甲烷、四氯化碳、乙酸乙酯等有机溶剂，原油、汽油、煤油、柴油、润滑油等与水的混合物的油水分离。

相对于现有技术，本发明具有如下优点：

制备所采用的原材料均廉价易得，不会造成二次污染，不会对操作者的身体产生伤害；本发明制备工艺及设备简单易于实现，可用于大规模工业生产；