[發明專利]一種可降解油水分離膜的制備方法

在審

• 申請號: 202011462651.4
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN112626720A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 王一帆;孫伯倫
• 申請（專利權）人: 王一帆
• 主分類號: D04H1/728
• 分類號: D04H1/728;D01D5/00;C02F1/44;C02F1/40;B01D69/12;B01D69/02;B01D67/00
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本發明公開了一種可降解油水分離膜的制備方法，包括以下原料：聚羥基脂肪酸酯、聚碳酸亞丙酯、谷氨酰氨轉氨酶、二氯甲烷，其制備方法包括以下步驟：將聚羥基脂肪酸酯、聚碳酸亞丙酯、谷氨酰氨轉氨酶和二氯甲烷配置成紡絲液，利用靜電紡絲法得到膜。制作的膜用于油水分離領域，該方法操作簡單，原料價格便宜，適合大規模生產。

技術領域

本發明涉及膜領域，具體來說是一種可降解油水分離膜。

背景技術

近些年來，隨著城市化、工業化進程的加快，人們的生活水平不斷提高，但隨之而來的是日益嚴峻的環境問題。例如，水污染問題，而含油廢水是一種比較常見的水污染現象，它對人類生活及健康、生態環境及生態平衡都造成了一定程度上的影響。因此，如何有效、快速的解決含油廢水一直以來都是各國政府和人民群眾關注的重點之一。含油廢水來自于生活中的方方面面，例如在工業生產過程(采礦、紡織、鋼鐵工業等)中會產生大量的含油廢水，此外，石油生產及海上運輸則會出現海洋石油泄漏等事故，對海洋環境及海洋生物帶來了巨大的災難。因此，如何合理、有效地處理含油廢水和海上溢油已經引起了全球人員和社會各方面的廣泛關注。

迄今為止，已有很多材料被應用于油水分離領域，例如活性炭、沸石、聚氨酯海綿等，但這些材料回收成本高且不易實施。近些年來，膜材料進入研究人員視線，有許多高分子聚合物膜材料被應用于油水分離領域，但這些高分子膜不易降解，抗污染能力較差，吸附油后極易被污染，通過焚燒處理會對環境造成二次污染。另外這些膜的機械強度不高，很容易損壞。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可降解油水分離膜的制備方法，所述制備方法由以下步驟合成：

S1：將聚羥基脂肪酸酯加入燒杯中，加入有機溶劑，超聲至完全溶解；加入谷氨酰氨轉氨酶，攪拌24h；

S2：將聚碳酸亞丙酯加入燒杯中，加入有機溶劑，之后將其在水浴鍋中磁力攪拌；

S3：將S1制得的溶液逐滴加入S2中，攪拌2h，形成前驅體紡絲原液；

S4：用10ml規格射器安裝在靜電紡絲機上并固定好，然后將鋁箔纏繞在接收板上，固定好接收板后設定紡絲參數：電壓為15-25KV，推注速度設為1mm/s，噴頭與平面接收鋼板的紡絲距離為15cm，針頭直徑為0.6mm，噴頭左右平移距離為40mm，平移速度為200nm/min。接著，打開LED觀測照明燈，觀察出絲狀態，一定時間后在接收板上得到復合膜。

優選的，所述步驟S1中，聚羥基脂肪酸酯、谷氨酰氨轉氨酶和有機溶劑的質量比為1g：(0.1-0.2)g：(1-2)g。

優選的，所述步驟S2中，聚碳酸亞丙酯和有機溶劑的質量比為1g：(2-4)g。

優選的，所述步驟S1和S2中的有機溶劑為二氯甲烷。

優選的，所述步驟S2中水浴溫度為60-80℃。

優選的，所述步驟S4中，靜電紡絲時溫度為20-30℃，濕度為40-50％。

優選的，所述步驟S4中，紡絲時間為6-10h。

與現有技術相比，本發明具有的有益效果如下：

(1)以聚羥基脂肪酸酯為主要原料，可降解，很容易被土壤湖泊等地中的多種微生物分解為二氧化碳和水，回到大自然，可以循環利用。

(2)通過加入谷氨酰氨轉氨酶，該酶可催化多肽或蛋白的賴氨?；鶜埢c谷氨酰胺殘基之間發生酰基轉移反應，從而使蛋白分子之間通過異肽鍵形成共價交聯?？纱呋哿u基脂肪酸酯分子之間發生交聯反應，使得膜的抗拉伸強度增大，總可溶性物質的含量下降。

(3)聚羥基脂肪酸酯和聚碳酸亞丙酯都是超疏水材料，利用它們合成復合膜，使復合膜具有很強的疏水性能以及良好的吸油性能。