[發明專利]一種具有pH響應性油水分離材料及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201810871753.8
• 申請日: 2018-08-02
• 公開（公告）號: CN109011701B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 文秀芳;楊康銓;曾新娟;皮丕輝;徐守萍;程江
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B01D17/022
• 分類號: B01D17/022;C02F1/40
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 向玉芳

1.一種具有pH響應性的油水分離材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

1）將基材依次用去離子水、乙醇超聲清洗，干燥備用；

2）配制pH值為6-10的酸堿緩沖液，將胺類單體溶解到所述的酸堿緩沖液中，得到胺類單體溶液；

3）將基材浸泡在胺類單體溶液內并震蕩，得到均勻沉積有胺類聚合物層的基材，用去離子水清洗，浸泡在水溶液中；

4）將胱胺類物質溶解到所述酸堿緩沖液中，得到胱胺溶液；所述胱胺類物質為胱胺二鹽酸鹽、半胱氨鹽酸鹽、胱氨酸鹽酸鹽中的一種或者多種；所述胱胺溶液的濃度為0.05-0.5mol/L；

5）并將步驟3）干燥后的基材浸泡在胱胺溶液中；

6）將步驟5）浸泡過的基材用去離子水清洗，干燥后浸泡于還原溶液中，再用去離子水清洗，真空干燥；所述還原溶液為二硫蘇糖醇溶液、谷胱甘肽溶液、三（2-甲酰乙基）膦鹽酸鹽中的一種或多種；

7）將含不飽和鍵的功能單體與含不飽和鍵的pH響應單體按摩爾比1：1-5：1溶于有機溶劑中，再加入光引發劑得到混合單體溶液；所述功能單體為甲基丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸叔丁酯、苯乙烯、乙烯基三甲基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷的一種或者多種；所述的具有pH響應基團的單體為10-十一烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸的一種或者多種；所述光引發劑為2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、α-羥基異丁酰苯、安息香雙甲醚中的一種，所述引發劑用量占功能單體和pH響應基團的單體總質量百分含量的1-10%；

8）將步驟6）處理所得基材浸泡于所述混合單體溶液中，置于紫外光下光照，清洗反應完全后產物，干燥，得具有pH響應性油水分離材料。

2.根據權利要求1所述的具有pH響應性的油水分離材料的制備方法，其特征在于，步驟1所述的基材為不銹鋼濾網、銅網、無紡布、棉布、海綿、棉花中的一種。

3.根據權利要求1所述的具有pH響應性的油水分離材料的制備方法，其特征在于，步驟2）和4）中，所述酸堿緩沖液為Tris buffer solution溶液、磷酸氫二氫鈉-磷酸二緩沖液、磷酸二氫鈉-檸檬酸緩沖溶液、巴比妥鹽-鹽酸緩沖溶液的一種；步驟2）中酸堿緩沖液的濃度為10-50mM/L，步驟4）中酸堿緩沖液濃度為5-25mM/L。

4.根據權利要求1所述的具有pH響應性的油水分離材料的制備方法，其特征在于，所述胺類單體為多巴胺、2-羥基苯丙氨酸、兒茶酚胺中的一種或者多種；所述胺類單體溶液的濃度為0.02-0.1g/100mL。

5.根據權利要求1所述的具有pH響應性的油水分離材料的制備方法，其特征在于，步驟2）所述將基材浸泡在胺類單體溶液內并震蕩的浸泡時間為12-24h；步驟2）所述浸泡在水溶液的時間為12小時以上。

6.根據權利要求1所述的具有pH響應性的油水分離材料的制備方法，其特征在于，步驟6）中，所述還原溶液的濃度為0.002-0.1mol/L；所述浸泡于還原溶液中的浸泡時間為1-5h。

7.根據權利要求1所述的具有pH響應性的油水分離材料的制備方法，其特征在于，步驟3）所述用去離子水清洗的次數為6次以上；步驟5）所述浸泡在胱胺溶液中的浸泡時間為12-24h；步驟6）所述將步驟5）浸泡過的基材用去離子水清洗的次數為2次以上；步驟7）中，所述有機溶劑為甲苯、四氫呋喃、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙二醇甲醚、乙醇中的一種或者多種；步驟8）所述清洗是先用四氫呋喃清洗，再用乙醇清洗，各自清洗的次數為2次以上。

8.根據權利要求1所述的具有pH響應性的油水分離材料的制備方法，其特征在于，步驟7）中，所述功能單體在混合單體溶液中的濃度為0.05-0.5mol/L；所述具有pH響應基團的單體在混合單體溶液中的濃度為0.04-0.4mol/L；步驟8）中，所述紫外光波長為260nm-365nm；所述紫外光下光照的時間為2-8h。