[發明專利]一種超潤濕油水分離膜的制備方法

有效

• 申請號: 202110363986.9
• 申請日: 2021-04-03
• 公開（公告）號: CN113019145B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 劉琴;高軍凱;蔡苗苗;陳妍;夏孟勝;鄧承瀚
• 申請（專利權）人: 浙江海洋大學
• 主分類號: B01D67/00
• 分類號: B01D67/00;B01D69/02;B01D71/34
• 代理公司: 浙江千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 張海兵

本發明利用原位萃取金屬離子制備超濕潤PVDF膜，可分離水和油混合物，而不消耗任何外部能量。本發明將TA?Cu²⁺(鞣酸/銅離子)絡合物覆蓋在PVDF(聚偏氟乙烯)膜表面形成TA?Cu²⁺/PVDF膜，然后TA?Cu²+/PVDF中的Cu²⁺被EDTA?2Na(乙二胺四乙酸二鈉)萃取形成TA/EDTA?2Na/PVDF膜。本發明通過一種新穎、簡單、經濟的原位提取金屬離子的方法，開發了一種具有多孔結構的TA/EDTA?2Na/PVDF超親水性、超疏油膜。該膜不僅具有優異的油包水乳液分離性能，而且具有良好的耐鹽性和循環利用性能。

技術領域

本發明涉及一種超潤濕PVDF膜的制備，具體涉及一種利用原位萃取金屬離子制備超潤濕PVDF膜的方法。

技術背景

近年來隨著工業的發展，海上作業中的石油泄露問題以及日常生產生活中含油廢水的排放對水質資源以及生態環境造成了嚴重的污染。如何對含油廢水進行處理并有效回收潔凈的水資源成為當前急需解決的問題。水體中的油污染主要分為三種類型：①不混溶的油水混合液；②不穩定的油水乳化油；③穩定的油水乳化油(乳液液滴直徑＜20μm)。其中不混溶的油水混合液主要是自由浮油，是最易分離的一類油污染類型，而乳化液由于其液滴直徑比較小且呈現出油/水包裹的狀態而難以有效分離。傳統的油水分離的工藝如離心、浮選、焚燒、重力以及萃取等不僅能耗高而且分離效率低，尤其是對于油水乳化液難以進行有效的分離。

發明內容

本發明利用原位萃取金屬離子制備超濕潤PVDF膜，可高效分離油水混合物和油水乳化油。與傳統的分離方法相比，特殊的潤濕性控制油水分離在分離速度和分離效率上都有很大的優勢。本發明將TA-Cu²⁺(鞣酸/銅離子)絡合物覆蓋在PVDF(聚偏氟乙烯)膜表面形成TA-Cu²⁺/PVDF膜，然后TA-Cu²⁺/PVDF中的Cu²⁺被EDTA-2Na(乙二胺四乙酸二鈉)萃取形成TA/EDTA-2Na/PVDF膜。本發明通過一種新穎、簡單、經濟的原位提取金屬離子的方法，開發了一種具有高粗糙度以及超親水性和水下超疏油性的濾膜——TA/EDTA-2Na/PVDF。該膜不僅具有優異的油包水乳液分離性能，而且具有良好的耐鹽性和循環利用性能。更重要的是，TA/EDTA-2Na/PVDF膜對以實際海水為原料制備的油/海水混合物具有顯著的膜通量和優異的分離效率。

一方面，本發明提供一種超潤濕油水分離膜的制備方法，該方法包括以下步驟：

1)PVDF膜預處理

分別依次用水和無水乙醇對原始PVDF膜(聚偏氟乙烯膜)進行沖洗，去除雜質，得預處理后PVDF膜；

2)溶液的配制

在20ml蒸餾水中加入400mg的鞣酸，制備成濃度為20mg/ml的鞣酸水溶液；在20ml蒸餾水中加入400mg的氯化銅，制備成濃度為20mg/ml的氯化銅水溶液；在20ml蒸餾水中加入400mg的乙二胺四乙酸二鈉，制備成濃度為20mg/ml的乙二胺四乙酸二鈉水溶液；

3)超潤濕PVDF膜制備

將步驟1)中的預處理后的PVDF膜，依次浸漬在步驟2)中配置的鞣酸水溶液、氯化銅水溶液和乙二胺四乙酸二鈉水溶液中，每次浸漬一種溶液取出后要用蒸餾水沖洗干凈，然后干燥，得到TA/EDTA-2Na/PVDF膜。

作為優選，所述步驟3)中預處理后的PVDF膜在鞣酸水溶液中浸漬時間為10分鐘。

作為優選，所述步驟3)中預處理后的PVDF膜在氯化銅水溶液中浸漬時間為10分鐘。

作為優選，所述步驟3)中預處理后的PVDF膜在乙二胺四乙酸二鈉水溶液中浸漬時間為10分鐘。

作為優選，所述步驟3)中干燥的溫度為50攝氏度，干燥的時間為2h。