[發明專利]基于磁性Janus顆粒的油水分離方法

有效

• 申請號: 202010469240.1
• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN111632405B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 楊振忠;梁福鑫
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: B01D17/02
• 分類號: B01D17/02;B01D17/022;C02F1/40;C02F1/48;C02F101/30
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

1.一種油水分離方法，其特征在于，包括以下步驟：

a)將磁性Janus顆粒投入油水混合物中，使用高速剪切乳化機在13000～20000r/min下乳化或者使用高速攪拌機在300～5000r/min下乳化，形成包括連續相和由所述磁性Janus顆粒穩定的分散相的乳液體系，其中所述磁性Janus顆粒為雪人狀，每個所述磁性Janus顆粒同時具有親水性部分和疏水性部分，所述親水性部分為二氧化硅或二氧化鈦，所述疏水性部分為聚苯乙烯系樹脂或者聚(甲基)丙烯酸酯系樹脂；

b)向所述乳液體系施加外部磁場A，使得所述分散相聚集，以將所述乳液體系形成為具有富集有所述分散相的富集乳液部分和不含所述分散相的液體部分，進而將所述富集乳液部分和所述液體部分分離。

2.根據權利要求1所述的油水分離方法，其特征在于，步驟a)中，相對于油水混合物的總重量，所述磁性Janus顆粒的用量為0.001～5重量％。

3.根據權利要求1或2所述的油水分離方法，其特征在于，步驟b)中，所述外部磁場A的磁場強度為0.05T～2T。

4.根據權利要求1或2所述的油水分離方法，其特征在于，步驟b)中，所述外部磁場A的施加時間為1秒～30分鐘。

5.根據權利要求1或2所述的油水分離方法，其特征在于，其進一步包括以下步驟：

c)向分離出的富集有所述分散相的乳液部分施加與所述外部磁場A相比磁場強度更大的外部磁場B，從而破乳并且回收所述磁性Janus顆粒。

6.根據權利要求5所述的油水分離方法，其特征在于，步驟c)中，所述外部磁場B的磁場強度為0.1T～5T。

7.根據權利要求1或2所述的油水分離方法，其特征在于，所述磁性Janus顆粒的親水性部分和疏水性部分的組合為選自二氧化硅/聚苯乙烯-二乙烯基苯、二氧化硅/聚(甲基)丙烯酸酯系單體-二乙烯基苯、二氧化硅/聚苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯系單體-二乙烯基苯、二氧化硅/聚苯乙烯-二(甲基)丙烯酸酯系單體、二氧化硅/聚(甲基)丙烯酸酯系單體-二(甲基)丙烯酸酯系單體、二氧化硅/聚苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯系單體-二(甲基)丙烯酸酯系單體、二氧化鈦/聚苯乙烯-二乙烯基苯、二氧化鈦/聚(甲基)丙烯酸酯系單體-二乙烯基苯、二氧化鈦/聚苯乙烯-二(甲基)丙烯酸酯系單體、二氧化鈦/聚(甲基)丙烯酸酯系單體-二(甲基)丙烯酸酯系單體中的至少一種。