[發(fā)明專利]一種具有水下超疏油性質(zhì)的油水分離網(wǎng)膜及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210144571.3
• 申請日: 2012-05-10
• 公開（公告）號: CN102716676A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮琳;張詩妍;盧飛;劉娜;陶磊;高常銳;危巖
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號: B01D71/08
• 分類號: B01D71/08
• 代理公司: 北京紀凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 關(guān)暢

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種具有水下超疏油性質(zhì)的油水分離網(wǎng)膜及其制備方法。

背景技術(shù)

當(dāng)前，石油對水體污染十分嚴重，油水分離技術(shù)是治理水體污染的關(guān)鍵技術(shù)之一。同時，在污水處理，尤其是海洋中的油污處理過程中，為了適應(yīng)海水的高鹽環(huán)境，或者工業(yè)中的強堿環(huán)境，盡可能減少對環(huán)境的損害，所以尋找生物親和，環(huán)境友好，廉價，分離效率高，可重復(fù)利用的油水分離網(wǎng)膜成為了一個重要的課題。

公開號為CN1387932A、CN1721030A、CN101518695A和CN200910217895.3的中國專利申請中分別公開了具有超疏水與超親油功能的油水分離網(wǎng)膜或油水分離網(wǎng)。上述油水分離網(wǎng)膜不適用于分離大量水中含有少量油的油水混合物，且有的是用了含氟化合物會對環(huán)境造成污染，有的需要高溫固化，制造方法比較復(fù)雜。雖然上述四種技術(shù)方案都具有油水分離的效果，但也存在著不同的不足，如制造過程較為復(fù)雜，有的使用了含氟化合物，有的還需高溫固化，不適用于大量水中含有少量油的油水混合物的分離等。

申請?zhí)枮?01010531517.5的中國專利申請公開了具有水下超疏油性質(zhì)的油水分離網(wǎng)，雖然這種網(wǎng)具有油水分離效果，但是這種膜無法適應(yīng)海水中的高鹽環(huán)境，無法適應(yīng)強堿環(huán)境，且需要光引發(fā)聚合，制備方法不夠簡單。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種具有水下超疏油性質(zhì)的油水分離網(wǎng)膜及其制備方法，本發(fā)明提供的油水分離網(wǎng)膜具有抗鹽、環(huán)境友好、生物親和、成本低和速度快等特點。

本發(fā)明提供的一種具有水下超疏油性質(zhì)的油水分離網(wǎng)膜，其是在100~400目的織物網(wǎng)的網(wǎng)絲上包覆有微米厚度的殼聚糖基聚合物包覆層；

所述油水分離膜具有微米尺度的網(wǎng)孔；所述殼聚糖基聚合物包覆層上有納米尺寸寬度的突起結(jié)構(gòu)；

所述殼聚糖基聚合物選自下述1）至4）中任一種；

1）殼聚糖、甲殼素、殼聚糖衍生物或甲殼素衍生物；

2）交聯(lián)殼聚糖或其衍生物；

3）由殼聚糖或甲殼素與高分子化合物組成的共混膜；和

4）殼聚糖復(fù)合物或殼聚糖衍生物復(fù)合物。

上述的油水分離網(wǎng)膜，所述殼聚糖衍生物和甲殼素衍生物均可為羧化衍生物（如N-羧甲基殼聚糖）、酰化衍生物（如N-酰化殼聚糖衍生物）、季銨鹽衍生物（如β-甲殼素季銨鹽）、羥基化衍生物（如羥甲基殼聚糖）、糖類衍生物（如半乳糖殼聚糖）、酯化衍生物（如殼聚糖硫酸酯）或硅烷化衍生物（如硅膠接枝2-乙二醛殼聚糖）；

所述交聯(lián)殼聚糖可為戊二醛交聯(lián)殼聚糖；

所述共混膜可為殼聚糖/聚乙烯醇共混膜或殼聚糖/聚甲基丙烯酸甲酯共混膜；

所述殼聚糖復(fù)合物可為殼聚糖/粘土復(fù)合物、殼聚糖/蒙脫土復(fù)合物、殼聚糖/碳納米管復(fù)合物、殼聚糖/脂質(zhì)復(fù)合物（如殼聚糖/磷脂復(fù)合物）或殼聚糖/有機生物高分子復(fù)合物（如殼聚糖/胰島素復(fù)合物）。

上述的油水分離網(wǎng)膜，所述織物網(wǎng)可為不銹鋼、銅、鐵或鋁金屬纖維織物；或者為尼龍、維綸、芳綸、滌綸或腈綸纖維織物。

上述的油水分離網(wǎng)膜，所述微米尺度的網(wǎng)孔的孔徑可為30～170微米，如30微米、50微米、80微米或170微米；所述微米厚度的殼聚糖包覆層的厚度可為1～10微米，如2微米；所述納米尺寸寬度的突起的寬度可為10～900納米。

本發(fā)明還提供了上述油水分離網(wǎng)膜的制備方法，包括如下步驟：

（1）將所述織物網(wǎng)清洗干凈后晾干；

（2）將所述殼聚糖基聚合物溶于酸溶液中并攪拌均勻得到混合溶液；

（3）將清洗晾干后的織物網(wǎng)浸漬于所述混合溶液中，然后取出晾干；

（4）將步驟（3）得到的織物網(wǎng)浸漬于堿性溶液中，取出經(jīng)晾干即得所述油水分離網(wǎng)膜。

上述的制備方法中，所述清洗步驟可為：將所述織物網(wǎng)浸于乙醇或丙酮種進行超聲清洗。

上述的制備方法中，所述混合溶液中，所述殼聚糖基聚合物的質(zhì)量百分含量可為0.5%~10%，具體可為2%、2.4%或2.9%。

上述的制備方法中，所述酸溶液可為醋酸、鹽酸、硫酸、磷酸、硝酸、醋酸、碳酸、氯酸或硼酸；所述堿性溶液可為氫氧化鈉水溶液、氫氧化鉀水溶液、氫氧化鋇水溶液或氨水溶液。

上述的制備方法中，步驟（3）中所述浸漬的時間可為10s~2h，具體可為10s、10min、30min、1h或2h；步驟（4）中所述浸漬的時間可為10s~1h，具體可為10s、1min、30min或1h。