[發(fā)明專(zhuān)利]一種高穩(wěn)定金屬氧化物負(fù)載的油水分離網(wǎng)膜及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910095852.6
• 申請(qǐng)日: 2019-01-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109589646A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉娜;趙修松;王超
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 青島大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B01D17/022
• 分類(lèi)號(hào): B01D17/022;C02F1/40
• 代理公司: 青島科通知橋知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 37273
• 代理人: 張曉

本發(fā)明公開(kāi)了一種高穩(wěn)定金屬氧化物負(fù)載的油水分離網(wǎng)膜及其制備方法。該方法包括如下步驟：(1)將鹽酸多巴胺溶于水，加入三羥甲基氨基甲烷緩沖溶液得到混合溶液A；(2)將多孔網(wǎng)膜浸漬于所述混合溶液A中，反應(yīng)后得到聚多巴胺修飾的網(wǎng)膜；(3)將金屬鹽溶解于溶劑中得到混合溶液B，并移至反應(yīng)釜聚四氟乙烯內(nèi)襯中；(4)將步驟(2)得到的網(wǎng)膜浸漬于步驟(3)得到的混合溶液B中，反應(yīng)后取出、洗凈、干燥即得所述油水分離網(wǎng)膜。本發(fā)明提供的油水分離網(wǎng)膜，材料成本低廉、制備工藝簡(jiǎn)便，可高效、快速實(shí)現(xiàn)多種油類(lèi)與水混合物的油水分離；且該油水分離網(wǎng)膜環(huán)境友好，氧化物負(fù)載穩(wěn)定性強(qiáng)，可多次重復(fù)使用，易于清洗保存。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于固體材料表面改性領(lǐng)域，具體涉及一種高穩(wěn)定金屬氧化物負(fù)載的油水分離網(wǎng)膜及其制備方法。

背景技術(shù)

各種工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展為社會(huì)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，但同時(shí)往往伴隨著資源的過(guò)度開(kāi)發(fā)和環(huán)境污染，尤其是水污染為代價(jià)。工業(yè)生產(chǎn)、日常生活和頻繁發(fā)生的海洋油泄漏事故都會(huì)產(chǎn)生大量的含油污水，這些不溶性油類(lèi)難以通過(guò)生物降解或環(huán)境自清潔而被去除，且無(wú)節(jié)制地排放含油污水會(huì)阻礙透光率并減少水中溶氧量，降低水中植物的光合作用進(jìn)而打破水下生態(tài)系統(tǒng)的平衡。因此，針對(duì)含油污水的處理至關(guān)重要且充滿挑戰(zhàn)性。

現(xiàn)階段利用超浸潤(rùn)性表面制備的超親水/超疏油型材料已被廣泛應(yīng)用于油水分離，而從實(shí)際應(yīng)用的角度考慮，此類(lèi)材料多為親水性涂層直接涂覆于多孔基底而得到的復(fù)合分離材料，但是此類(lèi)材料在多次重復(fù)使用后易出現(xiàn)表面層脫落的情況進(jìn)而影響材料的使用壽命。因此，制備一種穩(wěn)定的、可重復(fù)使用的油水分離網(wǎng)膜成為十分重要的課題。

申請(qǐng)?zhí)枮?01310596762.8的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)了一種纖維素凝膠包裹的復(fù)合油水分離網(wǎng)，文獻(xiàn)Scientific Reports 2013，3，1制備出具有水下超疏油和自清潔性質(zhì)的硅酸鈉/TiO₂復(fù)合油水分離膜，二者均具有良好的分離效果，但其制備途徑繁瑣、穩(wěn)定性差，且水凝膠或TiO₂極易從基底表面脫落而導(dǎo)致網(wǎng)膜失去油水分離性能。因此，需要設(shè)計(jì)出一種簡(jiǎn)單的方法制備出穩(wěn)定、高效的超親水/超疏油型油水分離材料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種高穩(wěn)定金屬氧化物負(fù)載的油水分離網(wǎng)膜及其制備方法，該網(wǎng)膜制備方法簡(jiǎn)單、成本低廉，負(fù)載的金屬氧化物穩(wěn)定性強(qiáng)，具有良好的親水性，可以進(jìn)行高效、快速地油水分離且可多次重復(fù)使用。

本發(fā)明提供的一種高穩(wěn)定金屬氧化物負(fù)載的油水分離網(wǎng)膜的制備方法，包括如下步驟：

(1)將鹽酸多巴胺溶于水，加入三羥甲基氨基甲烷緩沖溶液得到混合溶液A；

(2)將多孔網(wǎng)膜浸漬于步驟(1)得到的混合溶液A中，反應(yīng)后經(jīng)洗滌、干燥，得到聚多巴胺修飾的網(wǎng)膜；

(3)將金屬鹽溶解于溶劑中得到混合溶液B，并移至反應(yīng)釜聚四氟乙烯內(nèi)襯中；

(4)將步驟(2)得到的網(wǎng)膜浸漬于步驟(3)得到的混合溶液B中，反應(yīng)后取出、洗凈、干燥即得所述油水分離網(wǎng)膜。

上述制備方法中，步驟(1)中所述混合溶液A中，所述鹽酸多巴胺的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1～10.0％，優(yōu)選為0.1～0.5％，所述三羥甲基氨基甲烷的摩爾濃度為0.02～0.16 mol/L，優(yōu)選為0.02～0.06mol/L，

所述三羥甲基氨基甲烷緩沖溶液的pH值為8.5。

上述制備方法中，步驟(2)中所述多孔網(wǎng)膜為金屬織物網(wǎng)、纖維織物網(wǎng)和金屬海綿；

所述金屬織物網(wǎng)具體為銅網(wǎng)、鈦網(wǎng)、不銹鋼網(wǎng)或鋁合金網(wǎng)，所述纖維織物網(wǎng)具體為尼龍網(wǎng)，所述金屬海綿具體為銅海綿或鎳海綿；