[發(fā)明專(zhuān)利]超親水超疏油淀粉油水分離膜、其制備方法及應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610221210.2
• 申請(qǐng)日: 2016-04-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107281781A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾志翔;韓志月;王剛;王立平
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所
• 主分類(lèi)號(hào): B01D17/022
• 分類(lèi)號(hào): B01D17/022
• 代理公司: 南京利豐知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)32256
• 代理人: 王鋒

本發(fā)明公開(kāi)了一種超親水?超疏油淀粉油水分離膜、其制備方法及應(yīng)用。所述油水分離膜主要由淀粉、催化劑、助劑混合反應(yīng)形成，所述油水分離膜表面分布有復(fù)數(shù)個(gè)納米級(jí)孔洞，該復(fù)數(shù)個(gè)納米級(jí)孔洞與分布在所述油水分離膜內(nèi)的復(fù)數(shù)個(gè)微米級(jí)孔洞連通；其制備方法包括：將質(zhì)量比為1:1～20:2～20的淀粉、催化劑及助劑與水混合形成混合溶液，再制備成膜，獲得所述油水分離膜。本發(fā)明的淀粉油水分離膜對(duì)于不同油和有機(jī)溶劑均表現(xiàn)出獨(dú)特的水下超疏油特性以及高效的油水分離率，具有穩(wěn)定的超疏油以及可降解、抗菌防污、自清潔特性，而且其制備工藝簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，原料來(lái)源豐富，成本低，具有良好的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明特別涉及一種超親水超疏油淀粉油水分離膜、其制備方法及應(yīng)用，屬于功能性材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

近些年，石油泄漏事故頻發(fā)，引發(fā)了嚴(yán)重的環(huán)境污染，給人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)了嚴(yán)重影響，使得油水分離問(wèn)題成為了科學(xué)家的研究重點(diǎn)之一。

由于含油污水的成分復(fù)雜，因此實(shí)現(xiàn)油水分離較為困難，含油污水的處理方法有許多，需要根據(jù)污水中含油種類(lèi)及油滴的大小采用不同的分離方法。目前的分離方法主要包括物理法、生物法、化學(xué)法、電化學(xué)法等，其中物理法分離又包括重力法分離、離心法分離、過(guò)濾法分離。傳統(tǒng)處理油水混合物的方法有操作方法簡(jiǎn)單、分離效果明顯的優(yōu)勢(shì)，但這些方法普遍存在著分離效率低、占地面積大及儀器清洗復(fù)雜等缺點(diǎn)，增加了油水分離過(guò)程的困難。為解決這些問(wèn)題，新的材料和方法被不斷地研究和開(kāi)發(fā)出來(lái)。如今，膜技術(shù)的應(yīng)用及利用材料表面的特殊浸潤(rùn)性進(jìn)行油水分離的研究已經(jīng)逐漸成為清理水面浮油、實(shí)現(xiàn)油水分離的重要方法。

利用材料表面對(duì)油和水的特殊浸潤(rùn)性構(gòu)建油水分離材料，實(shí)現(xiàn)油水分離如今已成為表面及界面材料等領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一，對(duì)解決水域污染等問(wèn)題起著至關(guān)重要的作用。而材料的特殊浸潤(rùn)性進(jìn)行油水分離與傳統(tǒng)的分離方法相比，具有性質(zhì)穩(wěn)定、分離效果好、分離效率高的優(yōu)點(diǎn)，更因其獨(dú)特的油水選擇性功能在很多領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用。根據(jù)材料表面對(duì)油和水浸潤(rùn)性的不同，可將材料分為“除油型”和“除水型”兩種，其中“除油型”材料因其油水選擇性強(qiáng)、分離效果好的優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用，但是由于其親油的本質(zhì)使得這種材料在使用的過(guò)程中極易被油污染，使用后的棄置或焚燒等處理方式往往會(huì)造成對(duì)環(huán)境的二次污染，同時(shí)加大了能源的消耗。因此，對(duì)環(huán)境友好型超親水-超疏油的油水分離材料的開(kāi)發(fā)和研究變得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種超親水-超疏油淀粉油水分離膜、其制備方法及應(yīng)用，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。

為實(shí)現(xiàn)前述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案包括：

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種超親水-超疏油淀粉油水分離膜，所述油水分離膜主要由淀粉、催化劑及助劑混合反應(yīng)形成；所述油水分離膜表面分布有復(fù)數(shù)個(gè)納米級(jí)孔洞，該復(fù)數(shù)個(gè)納米級(jí)孔洞與分布在所述油水分離膜內(nèi)的復(fù)數(shù)個(gè)微米級(jí)孔洞連通。

進(jìn)一步的，所述納米級(jí)孔洞的孔徑為0.5μm～1μm，所述微米級(jí)孔洞的孔徑為3μm～15μm；和/或，所述油水分離膜在空氣中對(duì)水的接觸角為0°～3°，在水下對(duì)油的接觸角大于150°。

進(jìn)一步的，所述油水分離膜主要由質(zhì)量比為1:1～20:2～20的淀粉、催化劑與助劑混合反應(yīng)形成。

較為優(yōu)選的，所述淀粉選自水溶性淀粉，但不限于此。

較為優(yōu)選的，所述催化劑包括聚乙烯醇或4-二甲基氨基吡啶，但不限于此。

較為優(yōu)選的，所述助劑包括明膠、醋酸酐或琥珀酸酐，但不限于此。

較為優(yōu)選的，所述油水分離膜的孔隙率在70％以上，優(yōu)選為75％～80％，透氣率在60％以上，優(yōu)選為65％～67％。

本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種超親水-超疏油淀粉油水分離膜的制備方法，包括：