一种具有光热响应性的油水分离材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及水处理领域，公开了一种具有光热响应性的油水分离材料的制备方法，包括：1）合成丙烯酰胺与丙烯腈的共聚物；2）制备还原氧化石墨烯；3）将共聚物和还原氧化石墨烯混合到溶剂中得到纺丝液，通过静电纺丝制得成品。本发明专利技术以丙烯酰胺与丙烯腈的共聚物为原料，掺杂还原氧化石墨烯，通过静电纺丝的方法得到具有复合纳米纤维膜结构的油水分离材料。该方法制备过程简单便捷，通过控制共聚物的结构以及其与还原氧化石墨烯在纺丝液中的比例，可得到具有良好机械强度和灵敏光热响应性的油水分离材料，可快速并高效实现智能油水分离，且其性质经响应而变化，使材料具备易清洗性，多次使用依旧能维持较高的分离效率。

Preparation of a Photothermal Responsive Oil-Water Separation Material

The invention relates to the field of water treatment, and discloses a preparation method of oil-water separation material with photothermal responsiveness, including: 1) synthesis of copolymer of acrylamide and acrylonitrile; 2) preparation of reduced graphene oxide; 3) blending copolymer and reduced graphene oxide into solvent to obtain spinning solution and electrospinning to produce finished products. The present invention takes acrylamide and acrylonitrile copolymer as raw material, doped graphene oxide and reduced graphene oxide, and obtains oil-water separation material with composite nanofiber membrane structure by electrospinning method. The preparation process is simple and convenient. By controlling the structure of copolymer and the ratio of copolymer to reduced graphene oxide in spinning solution, oil-water separation materials with good mechanical strength and sensitive photothermal response can be obtained. Intelligent oil-water separation can be realized quickly and efficiently, and its properties change with response, so that the materials are easy to clean and can be maintained high after repeated use. Separation efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种具有光热响应性的油水分离材料的制备方法
本专利技术涉及水处理领域，尤其涉及一种具有光热响应性的油水分离材料的制备方法。
技术介绍
随着生活水平的提高和工业化的发展，含油废水的产生量逐年增加，已严重污染环境。但传统的油水分离技术如吸附、离心等往往分离效率低，操作过程复杂，易发生二次污染。膜科学技术的发展使得膜分离技术是目前分离含油废水最为有效的方法之一，不仅分离效率高，而且操作简单。而近年来纳米纤维膜较传统的膜有更大的比表面积，更高的孔隙率，已被应用到油水分离中。虽然现有技术中已经报道了很多制备纳米纤维油水分离膜的方法，但是仍存在分离效率不稳定、处理过程复杂、容易造成二次污染等问题。因此，有研究者进一步研究了具有刺激响应性的纳米纤维膜，在外部刺激下如湿度、温度、pH、光照等，可以实现条件可控的油水分离。这种可控的油水分离膜通过外部条件的变化可以选择性分离油包水乳液或水包油乳液，可以实现处理海上原油泄漏事件的远程控制，并且能够节约耗材成本及减少分离能耗。然而，制备这种刺激响应材料往往需要采用化学方法对其表面进行改性，引入响应基团，工艺流程复杂，成本昂贵，严重限制了这种智能材料的发展及本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有光热响应性的油水分离材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1）合成丙烯酰胺与丙烯腈的共聚物；2）制备还原氧化石墨烯；3）将共聚物和还原氧化石墨烯溶解或分散到N,N‑二甲基甲酰胺中得到纺丝液，进行静电纺丝，静电纺丝条件为：电压为5‑30 kV，接收距离为10‑20 cm，推进速度为0.5‑1.5 mL/h，接收辊转速为80‑1000 rpm，电纺时间为4‑20 h；制得具有光热响应性的油水分离材料；所述油水分离材料在室温下疏水、亲油，当其在近红外光照射下，材料温度升高至其最高临界共溶温度时转变成亲水、疏油。

【技术特征摘要】
1.一种具有光热响应性的油水分离材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1）合成丙烯酰胺与丙烯腈的共聚物；2）制备还原氧化石墨烯；3）将共聚物和还原氧化石墨烯溶解或分散到N,N-二甲基甲酰胺中得到纺丝液，进行静电纺丝，静电纺丝条件为：电压为5-30kV，接收距离为10-20cm，推进速度为0.5-1.5mL/h，接收辊转速为80-1000rpm，电纺时间为4-20h；制得具有光热响应性的油水分离材料；所述油水分离材料在室温下疏水、亲油，当其在近红外光照射下，材料温度升高至其最高临界共溶温度时转变成亲水、疏油。2.如权利要求1所述的一种具有光热响应性的油水分离材料的制备方法，其特征在于，步骤1）中，以mg、mL计，所述共聚物的合成方法为：依次称取丙烯腈65-75mg，丙烯酰胺330-340mg，偶氮二异丁腈4.7-4.9mg，放入反应容器中，再量取5-7mL二甲基亚砜溶液，充氮去氧，反应，用甲醇离心沉淀得到共聚物，再用超纯水进行透析，并在真空干燥烘干备用。3.如权利要求2所述的一种具有光热响应性的油水分离材料的制备方法，其特征在于，步骤1）中，充氮去氧时间为25-35min，在55-65℃下反应6-10h后，用甲醇离心沉淀得到共聚物，再用超纯水进行透析，再真空干燥35-45℃烘干备用。4.如权利要求2所述的一种具有光热响应性的油水分离材料的制备方法，其特征在于，所述共聚物的最高临界共溶温度为55-...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴金丹，丁雅杰，李世鸿，郑今欢，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33