[發(fā)明專利]用于油水分離的自清潔納米纖維素膜、制備方法及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910380469.5
• 申請(qǐng)日: 2019-05-08
• 公開（公告）號(hào): CN110201551B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何毅;殷祥英;范毅;陳春林;鐘菲;周良;余昊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南石油大學(xué)
• 主分類號(hào): B01D67/00
• 分類號(hào): B01D67/00;B01D69/02;B01D71/16;B01D17/022
• 代理公司: 成都睿道專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51217
• 代理人: 薛波

本發(fā)明公開了一種用于油水分離的自清潔納米纖維素膜的制備方法，包括以下步驟：將醋酸纖維素膜置于多巴胺緩沖溶液中，機(jī)械振蕩反應(yīng)，得到聚多巴胺包覆的纖維素膜，并將聚多巴胺包覆的纖維素膜進(jìn)行真空烘干；將聚多巴胺包覆的纖維素膜置于納米纖維素分散液中，反應(yīng)得到自清潔納米纖維素膜，并將自清潔納米纖維素膜進(jìn)行真空烘干。本發(fā)明制備的自清潔納米纖維素膜具有優(yōu)異的抗污染性、能夠高效率分離水包油乳液、染料廢液，穩(wěn)定性好，能夠耐受復(fù)雜的酸堿、高鹽環(huán)境。此外，該制備方法簡單、操作性極強(qiáng)，且在制備過程中不需要添加其他溶劑，有利于環(huán)境保護(hù)，從而減少了企業(yè)的生產(chǎn)成本，有利于企業(yè)的大規(guī)模的生產(chǎn)和實(shí)際環(huán)境的大規(guī)模應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及納米纖維膜改性的技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，是指一種用于油水分離的自清潔納米纖維素膜、制備方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

對(duì)于日益嚴(yán)重的廢水問題，如頻繁的采油活動(dòng)和含油廢水的工業(yè)排放，油水分離問題一直是研究的熱點(diǎn)之一。因此，迫切需要高效的油水分離技術(shù)。

目前的水凈化方法包括化學(xué)凝固，溶劑萃取，離子交換，吸收，膜分離等。但是傳統(tǒng)采用膜進(jìn)行油水分離的效果往往不佳，其主要是因?yàn)橛臀胶统两翟谀さ谋砻妫瑥亩_(dá)到膜上有嚴(yán)重污垢，進(jìn)而導(dǎo)致膜的分離性能和壽命效率都發(fā)生不可逆的下降。

因此解決膜污染問題十分重要。此外，污水不僅僅是含油廢水，更會(huì)有含有染料的廢水，且處理過程中不可避免的會(huì)遇到一些惡劣環(huán)境，但現(xiàn)有膜難以在這些惡劣極端條件下正常使用，同時(shí)現(xiàn)有制備膜的工藝過程繁雜，制備過程中會(huì)產(chǎn)生較多的中間雜質(zhì)，對(duì)環(huán)境也不友好，而且成本也相對(duì)較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種用于油水分離的自清潔納米纖維素膜、制備方法及其應(yīng)用，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在：

現(xiàn)有制備膜的制備方法較多且復(fù)雜，尤其是工藝上更為繁瑣，但是生產(chǎn)效率卻十分低下，并且成本也相對(duì)較大的技術(shù)問題。

現(xiàn)有制備的膜在分離廢水油污時(shí)，存在不能高效分離，膜在分離過程中由于油吸附和沉降在膜表面上堆積形成嚴(yán)重污垢進(jìn)而影響膜分離性能的技術(shù)問題。

本發(fā)明的第一個(gè)目的在于提供一種用于油水分離的自清潔納米纖維素膜的制備方法，該制備方法簡單、操作容易，企業(yè)的成本少，且制備過程不需添加更多溶劑，綠色環(huán)保，可以大規(guī)模的生產(chǎn)；

本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提供一種用于油水分離的自清潔納米纖維素膜，本發(fā)明提供的膜能夠增強(qiáng)膜表面的親水性，可以改善膜的抗污能力，同時(shí)可以提高膜的分離性能，延長膜的使用壽命。

本發(fā)明的第三個(gè)目的在于提供一種用于油水分離的自清潔納米纖維素膜的應(yīng)用。該膜主要用于在油水分離的領(lǐng)域。

本發(fā)明的第一個(gè)目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種用于油水分離的自清潔納米纖維素膜的制備方法，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：包括以下步驟：

將醋酸纖維素膜置于含有多巴胺緩沖溶液中，機(jī)械振蕩，反應(yīng)得到聚多巴胺包覆的纖維素膜，并將聚多巴胺包覆的纖維素膜進(jìn)行真空烘干；

將聚多巴胺包覆的纖維素膜置于納米纖維素分散液中，反應(yīng)得到自清潔納米纖維素膜，并將自清潔納米纖維素膜進(jìn)行真空烘干。

為了更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，進(jìn)一步的，所述多巴胺緩沖溶液的制備步驟為：將多巴胺加入到羥甲基氨基甲烷鹽酸緩沖液中，攪拌得到多巴胺緩沖溶液。

為了更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，進(jìn)一步的，所述醋酸纖維素膜的孔徑為0.22微米。

為了更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，進(jìn)一步的，將醋酸纖維素膜置于含有多巴胺緩沖溶液中，機(jī)械振蕩，反應(yīng)得到聚多巴胺包覆的纖維素膜，該反應(yīng)條件為：溫度為25～90℃、PH為8.5和機(jī)械振蕩時(shí)間為12～48h；優(yōu)選溫度為50℃，時(shí)間為24h。