[發明專利]具超親水/水下超疏油性的分離網膜、其制備方法及應用

有效

• 申請號: 201310001363.2
• 申請日: 2013-01-04
• 公開（公告）號: CN103100239A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 靳健;張豐
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所
• 主分類號: B01D17/022
• 分類號: B01D17/022
• 代理公司: 北京華夏博通專利事務所(普通合伙) 11264
• 代理人: 孫東風;王鋒

技術領域

本發明涉及一種可以用于油水分離的材料及其制備方法，特別涉及一種具有超親水及水下超疏油性質的網膜及其制備方法和應用，屬于化學化工、功能材料及nm技術領域。

背景技術

油水分離在社會生產和人們的日常生活中有著廣泛的應用需求，生產生活中排放的污水主要包括含油的污水和含水的廢油。大量研究報道了采用超親油超疏水的材料制備油水分離材料，如CN1101518695A、CN172103A及CN1387932A等均涉及了超疏水超親油的油水分離膜材料。但是這些材料都在實現油水分離效果的同時也存在一些問題，比如，需要在在制備過程中引入含氟的材料，使用中氟的流失容易造成對環境的二次污染，以及，在空氣中超疏油的材料在實際的含水體系中容易失去疏油性能等缺點。這些問題使這類超疏水超親油材料在含油污水的分離的領域受到限制。

?????而在現實生活中，含油污水的來源廣泛，如石油開采、以及在紡織工業中生成的印染含油廢水、在食品加工、機械行業以及化工行業排出的大量含油廢水都屬于包含少量油和大量水的污水，對于這種污水，超親油超疏油的分離膜材料的分離效果就受到制約。CN102029079A公開了采用在網膜基底上涂布超親水水凝膠的方法制備了超親水及水下超疏油的分離網膜，但有機高分子材料存在耐溶劑性差、熱穩定低等問題。

發明內容

本發明的目的之一在于提供一種具超親水/水下超疏油性的分離網膜，其具有在空氣環境和水下超親水以及在水下超疏油的特點，適于在各種環境中反復使用，從而克服了現有技術的不足。

本發明的目的之二在于提供一種制備前述具超親水/水下超疏油性的分離網膜的方法，其簡單易行、成本低、效率高。

本發明的目的之三在于提供前述具超親水/水下超疏油性的分離網膜在油水分離中的應用。

為實現前述發明目的，本發明采用的技術方案包括：

一種具超親水/水下超疏油性的分離網膜，包括：

具有網格結構的支持體，所述網格的大小為100-2000目；以及，

生長在所述網格結構上的納米線，所述納米線的長度為0.1-100μm、直徑為10-1000nm，并且，所述納米線的材料包括金屬氫氧化物和/或金屬氧化物。

具體而言，所述支持體包括金屬網或非金屬纖維織物網，所述金屬網包括銅網或表面鍍銅的金屬網。

所述納米線的材料包括氫氧化銅或氧化銅。

一種具超親水/水下超疏油性的分離網膜的制備方法，包括：

將具有網格結構的支持體以含氧化劑的堿性溶液浸漬，直至在網格結構上生長形成納米線，獲得目標產物；

所述支持體中網格的大小為100-2000目，所述納米線的長度為0.1-100μm、直徑為10-1000nm；

其中，所述納米線的材料包括金屬氫氧化物和/或金屬氧化物，所述支持體包括銅網或表面鍍銅的金屬網或非金屬織物網。

作為優選的方案之一，所述含氧化劑的堿性溶液采用pH值為8-14的堿性溶液。

所述含氧化劑的堿性溶液中含有濃度為0.5-5?M的無機堿和/或有機堿，所述無機堿包括氫氧化鈉、氫氧化鉀或氨水，所述有機堿包括醇的堿金屬鹽，所述醇的堿金屬鹽包括甲醇鈉、乙醇鉀或叔丁醇鉀。

所述含氧化劑的堿性溶液中所含氧化劑的濃度為0.01-1.0?M。

所述氧化劑包括過氧化氫或過硫酸鹽，所述過硫酸鹽包括過硫酸鉀、過硫酸鈉或過硫酸銨。

上述具超親水/水下超疏油性的分離網膜和以上述方法所制備的具超親水/水下超疏油性的分離網膜在分離油水混合物中的應用。

一種油水分離裝置，包含上述具超親水/水下超疏油性的分離網膜。

與現有技術相比，本發明至少具有如下優點：

（1）本發明的具超親水/水下超疏油性的分離網膜（如下簡稱為“分離網膜”）對常見有機溶劑（如正己烷、石油醚、甲苯、苯、二氯乙烷）、汽油和柴油等以及動植物油、原油等與水的混合物都具有優良的分離效果，且油水分離速度快；

（2）本發明的分離網膜的材料均對環境友好、無毒害，在使用中不易被污染，易清洗，可多次重復使用，高效環。

（3）本發明的分離網膜，可以通過簡單的一步氧化反應制得，工藝簡單易行，原材料來源廣泛，制作成本低廉，適于規模化工業生產。

附圖說明