一种超亲水/水下超疏油的分离膜的制备方法.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CN113856487A(43)申请公布日2021.12.31(21)申请号202111285960.3(22)申请日2021.11.02(71)申请人江苏大学地址212000江苏省镇江市学府路301号申请人科聚力光电新材料（江苏）有限公司(72)发明人胡杰王佳伟周学军叶铨斌(74)专利代理机构北京权智天下知识产权代理事务所(普通合伙)11638代理人王新爱(51)Int.Cl.B01D69/12(2006.01)B01D67/00(2006.01)C02F1/44(2006.01)C08F292/00(2006.01)C08F220/54(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图4页(54)发明名称一种超亲水/水下超疏油的分离膜的制备方法(57)摘要本发明公开了一种超亲水/水下超疏油的分离膜的制备方法。该制备方法是通过先在基膜上沉积一层粗糙的二氧化钛，然后使用表面活性剂在其表面引入反应官能团，最后使用溶液聚合的方法在基膜表面接枝亲水性聚合物，即可得到超亲水/水下超疏油的分离膜。本发明的超亲水/水下超疏油的分离膜可以应用于油水分离中。本发明的超亲水/水下超疏油的分离膜具有空气中超亲水及水下超疏油的性质，被水润湿后，可以将油截留在上面，水快速通过网孔，通量大，效率高。CN113856487ACN113856487A权利要求书1/1页1.一种超亲水/水下超疏油的分离膜的制备方法，具有以下步骤：(1)将金属网分别用丙酮、乙醇、去离子水依次超声清洗20min，干燥后得到第一基底网膜；(2)将所述第一基底网膜沉浸于氟钛酸铵和硼酸的溶液中，在水浴锅中反应10h后，取出并用去离子水冲洗后在空气中干燥，得到第二基底网膜；(3)将所述第二基底网膜放入马弗炉中进行煅烧，得到二氧化钛负载的第三基底网膜；(4)采用表面处理剂对第三基底网膜进行预处理，得到第四基底网膜；(5)将所述第四基底网膜沉浸于预聚合溶液中，水浴搅拌反应后，取出后用大量离子水冲洗，空气中干燥后，得到超亲水/水下超疏油的分离膜。2.根据权利要求1所述的一种超亲水/水下超疏油的分离膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中的金属网为不锈钢网或铜网中的一种。3.根据权利要求1所述的一种超亲水/水下超疏油的分离膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)中氟钛酸铵和硼酸摩尔浓度比为1:2～3，水浴温度设置为30～40℃。4.根据权利要求1所述的一种超亲水/水下超疏油的分离膜的制备方法，其特征在于，步骤(3)中在马弗炉中煅烧条件为升温速率为2℃/min，终端温度是400～500℃，保温时间为2h。5.根据权利要求1所述的一种超亲水/水下超疏油的分离膜的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所使用的表面处理剂结构式为Y(CH2)nSiX3，X可以是甲氧基、乙氧基、甲氧基乙氧基中的一种，Y可以是乙烯基、氨基、环氧基、甲基丙烯酰氧基中的一种，表面处理剂浓度为1～3vol％。6.根据权利要求1所述的一种超亲水/水下超疏油的分离膜的制备方法，其特征在于，步骤(5)中预聚合溶液中，单体为N‑异丙基丙烯酰胺，引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵和偶氮二异丁基脒盐酸盐中的一种，交联剂为N,N‑亚甲基双丙烯酰胺，溶剂为水。7.根据权利要求1和6所述的一种超亲水/水下超疏油的分离膜的制备方法，其特征在于，步骤(5)中预聚合溶液中，各物质取相同质量单位时的份数为N‑异丙基丙烯酰胺50‑100份、引发剂1‑2份、交联剂1‑2份、水700‑1000份。8.根据权利要求1所述的一种超亲水/水下超疏油的分离膜的制备方法，其特征在于，步骤(5)中水浴搅拌温度为55～65℃，时间为6～8h。2CN113856487A说明书1/4页一种超亲水/水下超疏油的分离膜的制备方法技术领域[0001]本发明属于功能高分子材料与油水分离技术领域，具体涉及一种超亲水/水下超疏油的分离膜的制备方法。背景技术[0002]近年来，采矿业、纺织、食品、石油化工和金属冶炼等工业领域产生了大量的含油废水，以及频繁发生的原油泄漏，导致了严重的环境污染和生态系统的破坏。为了保护有限的水资源以及回收油类，需要对含油废水进行有效的油水分离。具有特殊润湿性的油水分离膜对环境友好、经济高效、制备简单等优点，是解决上述问题的一个方案。具有特殊润湿性的油水分离材料中分离膜根据表面润湿性的不同，可分为超亲水膜和超亲油膜两种。[0003]但是由于聚合物膜、棉织物一类的有机材料存在化学不稳定性、机械性能差、使用寿命短和通量低等原因，很难长期应用于油水分离，现有技术中的用于油水分离的复合膜，存在膜材机械强度低、制备过程繁杂、成本高、水通量低等问题，因此需要开发一种具有机械稳定性且高通量的油水分离膜。发明内容[0004]针对现