一种超双亲多孔膜材料及其制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107174972A(43)申请公布日2017.09.19(21)申请号201710465184.2C02F1/44(2006.01)(22)申请日2017.06.19(71)申请人东南大学地址210096江苏省南京市玄武区四牌楼2号(72)发明人张友法朱海燕李豆豆蔡名娟余新泉(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200代理人唐循文(51)Int.Cl.B01D69/12(2006.01)B01D69/10(2006.01)B01D67/00(2006.01)B01D17/022(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称一种超双亲多孔膜材料及其制备方法和应用(57)摘要一种超双亲多孔膜材料及其制备方法和应用，步骤如下：（1）室温下，先将碳纳米管粉体和表面活性剂分散于水中，形成均一混合溶液；（2）向上述混合溶液中加入水性三聚氰胺甲醛树脂溶液，混匀制得所需反应液；（3）将上述反应液刷涂或喷涂在干净的多孔基材上，80~120℃干燥固化10~30min，即可制得超双亲油水分离用多孔膜材料。本发明所述的多孔膜材料既保持了原有泡沫铜基底良好的机械性能，同时又具有很好的超双亲性，即可截留水让油通过，也可截留油让水通过，从而具有双重分离效果。CN107174972ACN107174972A权利要求书1/1页1.一种超双亲多孔膜材料的制备方法，其特征在于步骤如下：（1）室温下，先将碳纳米管粉体和表面活性剂分散于水中，形成均一混合溶液；（2）向上述混合溶液中加入水性三聚氰胺甲醛树脂溶液，混匀制得所需反应液；（3）将上述反应液刷涂或喷涂在干净的多孔基材上，80~120℃干燥固化10~30min，即可制得超双亲油水分离用多孔膜材料。2.根据权利要求1所述超双亲多孔膜材料的制备方法，其特征在于所述多孔基材为去除表面油污并干燥后的泡沫铜、泡沫镍、不锈钢纤维毡、有机海绵、不锈钢网、铜网、滤纸、织物。3.根据权利要求2所述超双亲多孔膜材料的制备方法，其特征在于所述泡沫铜去除表面油污并干燥的流程为：将泡沫铜先后置于丙酮、无水乙醇中，在超声波清洗机中超声，去除表面油污，然后去离子水冲洗，烘箱中烘干或空气中晾干。4.根据权利要求1所述超双亲多孔膜材料的制备方法，其特征在于所述碳纳米管粉体为多壁碳纳米管、羟基能化多壁碳纳米管或羧基功能化多壁碳纳米管，碳纳米管的长度为10~20μm，外径约为50nm，纯度＞95%，碳纳米管在最终反应液中的质量浓度为0.5%~5%。5.根据权利要求1所述超双亲多孔膜材料的制备方法，其特征在于所述的表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、TritonX-100或TNWDIS，在最终反应液中的质量浓度为1%~20%。6.根据权利要求1所述超双亲多孔膜材料的制备方法，其特征在于所述的步骤（2）是向步骤（1）的混合溶液中加入水性三聚氰胺甲醛树脂溶液，继续磁力搅拌10~20min，制得所需反应液，反应液中三聚氰胺甲醛树脂的质量浓度为2%~50%。7.根据权利要求1所述超双亲多孔膜材料的制备方法，其特征在于所述的步骤（3）是采用刷涂或喷涂的方法，利用毛刷或喷枪，将上述反应液刷涂或喷涂在多孔基材上，120℃干燥固化10min，即可制得超双亲油水分离用复合多孔膜材料。8.根据权利要求1所述超双亲多孔膜材料的制备方法，其特征在于所述的泡沫铜厚度为0.5~2.0mm，孔数为60~120PPI，孔径200~400微米，通孔率＞98%。9.根据权利要求1~8任一所述制备方法制得的超双亲多孔膜材料。10.权利要求9所述超双亲多孔膜材料在分离油水混合物中的应用。2CN107174972A说明书1/5页一种超双亲多孔膜材料及其制备方法和应用[0001]技术领域[0002]本发明属于膜材料技术领域，具体涉及一种超双亲多孔膜材料及其制备方法和在油水分离中应用。[0003]背景技术[0004]含油污水在石油开采、金属加工、化学化工、制药、食品加工和日常生活中普遍存在，其处理和排放所引起的经济、社会、环境等系列问题一直备受关注。油水分离特性不仅与材料和油水混合物性质有关，还与分离材料润湿性、表面粗糙度、孔特征及油水混合物与分离材料间的相互作用等密切相关。近年来，受“鲨鱼皮”水下超疏油性能的启发，通过材料表面微纳粗糙结构和化学组成的调控，研究人员已制备了多种具有超浸润性的金属、有机或无机多孔材料，实现了油和水的选择性高效分离，为含油污水处理提供了新的思路。[0005]Yang等则将含有季铵基、羧基和含氟基团的聚二烯丙基二甲基氯化铵-全氟辛酸钠杂化聚合物涂覆于不锈钢丝网，通过表面亲水功能团的翻转，实现了超亲水超疏油特性，显示出了浮油和分散油的分离和耐污染效果