[发明专利]一种可降解油水分离膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种可降解油水分离膜的制备方法，包括以下原料：聚羟基脂肪酸酯、聚碳酸亚丙酯、谷氨酰氨转氨酶、二氯甲烷，其制备方法包括以下步骤：将聚羟基脂肪酸酯、聚碳酸亚丙酯、谷氨酰氨转氨酶和二氯甲烷配置成纺丝液，利用静电纺丝法得到膜。制作的膜用于油水分离领域，该方法操作简单，原料价格便宜，适合大规模生产。

技术领域

本发明涉及膜领域，具体来说是一种可降解油水分离膜。

背景技术

近些年来，随着城市化、工业化进程的加快，人们的生活水平不断提高，但随之而来的是日益严峻的环境问题。例如，水污染问题，而含油废水是一种比较常见的水污染现象，它对人类生活及健康、生态环境及生态平衡都造成了一定程度上的影响。因此，如何有效、快速的解决含油废水一直以来都是各国政府和人民群众关注的重点之一。含油废水来自于生活中的方方面面，例如在工业生产过程(采矿、纺织、钢铁工业等)中会产生大量的含油废水，此外，石油生产及海上运输则会出现海洋石油泄漏等事故，对海洋环境及海洋生物带来了巨大的灾难。因此，如何合理、有效地处理含油废水和海上溢油已经引起了全球人员和社会各方面的广泛关注。

迄今为止，已有很多材料被应用于油水分离领域，例如活性炭、沸石、聚氨酯海绵等，但这些材料回收成本高且不易实施。近些年来，膜材料进入研究人员视线，有许多高分子聚合物膜材料被应用于油水分离领域，但这些高分子膜不易降解，抗污染能力较差，吸附油后极易被污染，通过焚烧处理会对环境造成二次污染。另外这些膜的机械强度不高，很容易损坏。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可降解油水分离膜的制备方法，所述制备方法由以下步骤合成：

S1：将聚羟基脂肪酸酯加入烧杯中，加入有机溶剂，超声至完全溶解；加入谷氨酰氨转氨酶，搅拌24h；

S2：将聚碳酸亚丙酯加入烧杯中，加入有机溶剂，之后将其在水浴锅中磁力搅拌；

S3：将S1制得的溶液逐滴加入S2中，搅拌2h，形成前驱体纺丝原液；

S4：用10ml规格射器安装在静电纺丝机上并固定好，然后将铝箔缠绕在接收板上，固定好接收板后设定纺丝参数：电压为15-25KV，推注速度设为1mm/s，喷头与平面接收钢板的纺丝距离为15cm，针头直径为0.6mm，喷头左右平移距离为40mm，平移速度为200nm/min。接着，打开LED观测照明灯，观察出丝状态，一定时间后在接收板上得到复合膜。

优选的，所述步骤S1中，聚羟基脂肪酸酯、谷氨酰氨转氨酶和有机溶剂的质量比为1g：(0.1-0.2)g：(1-2)g。

优选的，所述步骤S2中，聚碳酸亚丙酯和有机溶剂的质量比为1g：(2-4)g。

优选的，所述步骤S1和S2中的有机溶剂为二氯甲烷。

优选的，所述步骤S2中水浴温度为60-80℃。

优选的，所述步骤S4中，静电纺丝时温度为20-30℃，湿度为40-50％。

优选的，所述步骤S4中，纺丝时间为6-10h。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果如下：

(1)以聚羟基脂肪酸酯为主要原料，可降解，很容易被土壤湖泊等地中的多种微生物分解为二氧化碳和水，回到大自然，可以循环利用。

(2)通过加入谷氨酰氨转氨酶，该酶可催化多肽或蛋白的赖氨酰基残基与谷氨酰胺残基之间发生酰基转移反应，从而使蛋白分子之间通过异肽键形成共价交联。可催化聚羟基脂肪酸酯分子之间发生交联反应，使得膜的抗拉伸强度增大，总可溶性物质的含量下降。

(3)聚羟基脂肪酸酯和聚碳酸亚丙酯都是超疏水材料，利用它们合成复合膜，使复合膜具有很强的疏水性能以及良好的吸油性能。