[發明專利]一種氧化鋅納米線修飾的納米纖維過濾膜的制備方法

有效

• 申請號: 202111409270.4
• 申請日: 2021-11-19
• 公開（公告）號: CN114073897B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 鄧炳耀;董文昊;李大偉;劉峰;申瑩;劉慶生;李昊軒
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: B01D67/00
• 分類號: B01D67/00;B01D71/34;B01D71/02;B01D69/02;C02F1/28;C02F1/40;B01D46/54
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 裴閃閃

本發明公開了一種氧化鋅納米線修飾的納米纖維過濾膜的制備方法，屬于紡織材料領域，具體制備方法包括：將熱分解鋅鹽、抗菌金屬鹽與高聚物溶于有機溶劑，得到紡絲液；利用溶液噴射紡絲得到的紡絲液制備成納米纖維膜；然后將納米纖維膜在低于高聚物粘流溫度的高溫下烘燥，得到負載氧化鋅晶種的納米纖維膜；將熱分解鋅鹽、脂環胺類物質溶于水中得到生長液，調控酸堿度，再將得到負載氧化鋅晶種的納米纖維膜浸沒其中，加熱，得到氧化鋅納米線修飾的納米纖維膜。本發明制備的氧化鋅納米線修飾的納米纖維過濾膜具有超親水/水下疏油的潤濕性能，具有穩定的耐高溫、耐堿性，可抗微生物污染，可用于油水分離、催化、工業廢氣過濾脫硫等領域。

技術領域

本發明涉及一種氧化鋅納米線修飾的納米纖維過濾膜的制備方法，屬于紡織材料領域。

背景技術

隨著人類社會的發展，水資源和大氣環境的污染逐漸成為使得生態環境日益惡化的兩大因素。含油污水是一種水資源污染的常見形式，其治理流程中的關鍵一環是油水的分離；對于大氣污染，過濾是一種去除空氣中的固體顆粒物、含硫氣體等有害物質的有效手段。因而分離油水、過濾大氣污染物是一直以來的研究熱點。

目前，油水分離材料可分為超疏水/超親油型、超親水/超疏油型和智能調控型材料。其中超疏水/超親油型材料由于實現難度較小而被更多地研究，但超親，水/超疏油型材料在實際生產中更為實用。由于實際的油水乳液環境較為復雜，特別是高溫、酸堿性等因素，對油水分離材料的穩定性能提出了較高的要求。另外，分離體系中的微生物及其代謝物質的沾染會導致膜的通過效率降低、潤濕性改變，從而降低膜的分離效率和使用壽命，但目前的油水分離材料普遍較少考慮抗微生物性能。

如中國專利CN111760330A公開了一種聚酯復合PTFE油水分離材料，由氧化石墨烯基體和聚四氟乙烯、聚酯的交聯乳液膜組成，具有超疏水親油的潤濕性能，對油包水乳液具有優異的油水分離效果，但對實際生產中更常見的水包油乳液分離效率低下，且容易被油類物質(特別是高粘度的油)污染而降低工作效率。

又如中國專利CN112090295A公開了一種可降解的油水分離膜材料及其制備方法，由分別含納米碳管和含二氧化硅的納米流體、碳納米管的兩層聚乳酸纖維膜組成，有較為理想的油水分離性能，且因可降解性而對環境較為友好，但只能適用于常溫、非堿性的工作環境。

再如中國專利CN111957215A公開了一種油水分離陶瓷膜、制備方法以及油水分離裝置，是采用一面親水、一面疏水的多孔陶瓷膜，整體制備工藝簡單，但本身不具有對微生物的抗性，因而在油水中微生物及其產物的影響下會逐漸損失工作性能，且多次使用會對油水產生污染以及產生微生物的交叉感染，威脅環境安全和人體健康。

氧化鋅納米線是一種具有許多特性的無機納米材料，因為具有良好的親水性而有望用于油水分離領域。氧化鋅納米線單獨用于工業廢氣過濾脫硫的技術已經成熟并產業化，但其復合材料用于此領域的研究尚少。此外，氧化鋅納米線還具有對pH≤11的堿性環境的耐受性，并有光催化活性、殺菌性等特性，近年來成為了研究熱點。

銀、銅是已證實的對革蘭氏陽性菌、陰性菌具有普遍抗性的金屬，在醫療領域的研究較為深入，但較少地應用于工業抗菌用途。鎵的抗菌性能在近年來受到研究，其應用目前較少，因此相較于已知的諸多抗菌物質具有低耐藥性的優勢。

發明內容

[技術問題]

目前的油水分離材料普遍采用超疏水/超親油型，對水包油乳液的適應性較差，且容易在使用時被油相污染、堵塞而降低工作效率；設計考慮的油水環境較為理想，不適用于高溫、酸堿等實際的生產環境；不具有對微生物的抗性，反復工作容易受到油水中微生物及其代謝產物的污染而改變潤濕性、堵塞通道，從而損失工作性能、減少使用壽命，并對環境產生生物污染，威脅人類健康。