一种超亲水/水下超疏油纳米纤维膜及其制备方法与应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114522550A(43)申请公布日2022.05.24(21)申请号202210163855.0C02F1/44(2006.01)(22)申请日2022.02.22(71)申请人华南理工大学地址510640广东省广州市天河区五山路381号(72)发明人周少奇金宇庭郑可黄龙威(74)专利代理机构广州粤高专利商标代理有限公司44102专利代理师江裕强(51)Int.Cl.B01D71/68(2006.01)B01D67/00(2006.01)B01D69/02(2006.01)B01D69/08(2006.01)C02F1/40(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图3页(54)发明名称一种超亲水/水下超疏油纳米纤维膜及其制备方法与应用(57)摘要本发明公开了一种超亲水/水下超疏油纳米纤维膜及其制备方法与应用，所述纳米纤维膜用于高效油水乳液分离。研究了膜的表面形貌、纤维直径分布、润湿性及油水乳液分离性能。结果表明，导致松散和更大的多孔结构，并提高了膜的渗透性。具有超亲水/水下超疏油聚砜酰胺/聚乙烯吡咯烷酮纳米纤维膜对于正己烷水包乳液分离效率高达99.7％，水通量是纯聚砜酰胺纳米纤维膜通量的1.5倍。此外，膜表现出优异的循环稳定性和耐溶剂性，所制备的超亲水/水下超疏油纳米纤维膜具有高渗透性、优异的截留率、耐有机溶剂性和油水分离的可重复使用性，在实际的膜分离应用中具有巨大的潜力。CN114522550ACN114522550A权利要求书1/1页1.一种超亲水/水下超疏油纳米纤维膜的制备方法，具体步骤如下：(1)将选用的聚合物溶解在极性非质子溶剂中搅拌或加热搅拌至完全溶解，配制聚合物溶液；(2)将步骤(1)配制的聚合物溶液放入纺丝设备的喷丝管中进行静电纺丝从而获得纳米纤维膜；(3)将步骤(2)得到的纳米纤维膜用水冲洗，得到超亲水/水下超疏油纳米纤维膜。2.根据权利要求1所述一种超亲水/水下超疏油纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述聚合物为聚砜酰胺、聚乙烯吡咯烷酮中的一种以上。3.根据权利要求1所述一种超亲水/水下超疏油纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述加热的温度为60‑100℃。4.根据权利要求1所述一种超亲水/水下超疏油纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述极性非质子溶剂为N,N二甲基乙酰胺、N‑甲基吡咯烷酮和N，N‑二甲基甲酰胺中的一种以上；步骤(1)所述聚合物溶液的质量百分浓度为8wt％～12wt％。5.根据权利要求1所述一种超亲水/水下超疏油纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述喷丝管的管头内径是0.33～2mm。6.根据权利要求1所述一种超亲水/水下超疏油纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述纺丝设备的工作电压为15～30kV。7.根据权利要求1所述一种超亲水/水下超疏油纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述纺丝设备以铝套为阳极，以无尘纸为阴极，两极间的距离10～30cm。8.根据权利要求1所述一种超亲水/水下超疏油纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述超亲水/水下超疏油纳米纤维膜的纤维平均直径为50～350nm。9.权利要求1‑8任一项所述制备方法制备得到的一种超亲水/水下超疏油纳米纤维膜。10.权利要求9所述一种超亲水/水下超疏油纳米纤维膜的应用，其特征在于，所述纳米纤维膜能有效去除废水中的油，分离效率达99.7％，且纳米纤维膜可重复利用，也可以抗有机溶剂的腐蚀。2CN114522550A说明书1/6页一种超亲水/水下超疏油纳米纤维膜及其制备方法与应用技术领域[0001]本发明属于膜分离技术领域，具体涉及一种超亲水/水下超疏油纳米纤维膜及其制备方法与应用。背景技术[0002]有效处理主要从石化、纺织、冶金和食品工业排放的含油废水，由于其对环境的固有危害，已成为当务之急。除了环境问题外，含油废水还需要回收大量的清洁水，这些水变得越来越稀缺，以满足需求。选择合适的方法处理这种含油废水取决于液滴的大小：游离油(≥150μm)，分散油(20‑150μm)和油乳液(≤20μm)。利用各种传统方法处理不同油滴大小的废水或油污水，主要包括浮选、离心、生物降解和电解分离等等。然而，传统方法的主要缺点是操作昂贵，工业仪器昂贵，对环境不友好，需要时间长，占用面积大和新兴的二次污染物。[0003]静电纺丝因其制造装置简单、纺丝成本低、可纺丝材料种类繁多并形成的纤维毡重量轻、渗透性好、比表面积大、孔隙率高、内部孔隙的连通性好等优点，已成为制备纳米纤维膜的主要技术之一。但是有些纳米纤维膜过滤废水一般有存在遇见有机溶剂发生膨胀易造成膜污染严重、使用寿命短等不足等缺点。因此有必要对纳米纤维膜材料进