一种油水分离膜的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种油水分离膜的制备方法，属于油水分离技术领域，所述油水分离膜制备方法为：使用溶液‑凝胶法在棉织物上构建SiO

A preparation method of oil-water separation membrane

The invention discloses a preparation method of an oil water separation membrane, which belongs to the technical field of oil-water separation. The preparation method of the oil-water separation membrane is: using solution gel method to build SiO on cotton fabric.

【技术实现步骤摘要】
一种油水分离膜的制备方法
本专利技术属于油水分离
，具体涉及一种油水分离膜的制备方法。
技术介绍
水是维持人类生存必不可少的资源，水的安全更是与我们息息相关。当今社会发展迅猛，对水的需求也日益增长，所以在管理水资源方面，水资源的可循环使用不能忽视，也就要求我们做好对废水的处理才能保证水资源利用的可持续发展。我国是一个水资源匮乏的国家，拥有量远低于世界平均水平，社会想要进步、经济想要发展，水的循环利用率就要引起重视。对于含油污水，传统的处理方式有热化学处理法、微波处理法、旋流分离法和超声波破乳法，以及一些物理法如重力分离、离心分离等，为了提高薄膜的分离效率，需要提高薄膜表面对油和水的选择透过性。研究者们多选择带有疏水基团的化合物改性薄膜的表面，使其具有疏水亲油性。但是此类改性手段大多采用含氟化合物来降低材料的表面能，存在污染环境、价格高昂和来源有限等问题。申请号为201210242466.3的中国专利技术专利公开了一种耐腐蚀的油水分离网膜及其制备方法和用途，所述耐腐蚀的油水分离网膜为包覆有导电聚合物水凝胶的纤维编织网，其中，导电聚合物为聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺、聚对苯撑、聚间甲基苯胺、聚(1-亚甲基-2-甲基萘)-N-吡咯、聚乙撑二氧噻吩、聚3-乙基噻吩、聚3-己基噻吩、聚2，5-二甲氧基苯胺中的一种，纤维编织网为金属纤维编织网、无机纤维编织网、有机纤维编织网中的一种。该油水分离网膜不仅能够实现不同种类的水油的有效分离，而且具有抗盐、抗强酸、抗强碱的优良特性。上述申请中虽然使用了的聚噻吩作为导电聚合物水凝胶，但导电聚合物水凝胶的主要作用是提高油水分离网膜的耐腐蚀性，且制备过程复杂繁琐。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种油水分离效果好的油水分离膜的制备方法。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种油水分离膜的制备方法，包括如下步骤：步骤1：在容器中加入棉织物基材、正硅酸乙酯、蒸馏水和氨水，电动搅拌1h后取出，用无水乙醇清洗3次，烘干处理，得负载有二氧化硅微球的棉织物；步骤2：将步骤1所得负载有二氧化硅微球的棉织物、无水氯化铁和二氯甲烷放置于容器中进行磁力搅拌，得混合物；将噻吩溶于二氯甲烷中，然后滴入到混合物中，在20-30℃下反应2h；然后加入甲醇终止反应；步骤3：将经步骤2处理过的负载有二氧化硅微球的棉织物用乙醇进行洗涤；步骤4：将经步骤3洗涤完毕的负载有二氧化硅微球的棉织物置于120℃的环境中2h，得油水分离膜。本专利技术的有益效果在于：本专利技术利用溶胶凝胶法制得的负载有二氧化硅微球的棉织物，表面SiO2微球增加棉织物表面的粗糙度，再利用聚噻吩对棉织物进行改性，聚噻吩是一种具有刚性结构的聚芳香烃，通过氧化偶联反应将聚噻吩涂覆在棉织物表面上，在进一步增加棉织物的粗糙度的同时，降低了棉织物的表面能，增大了棉织物基材的疏水效果，水滴不能润湿油水分离膜的表面，但油滴能顺利通过，使棉织物基材具有疏水亲油的性质以及良好的疏水效果，使最终所得油水分离膜的化学稳定性好；本专利技术所得油水分离膜制备方法与
技术介绍
中所述专利不同，无需制备乳液以及无需掺杂剂，制备方法简单方便，且聚噻吩用于增加织物表面的粗糙度，提高对水的接触角，本专利技术先使用溶液凝胶法制得的负载纳米二氧化硅的棉织物，进而通过氧化偶联反应将聚噻吩涂覆在负载纳米二氧化硅的棉织物表面，从而得到具有超疏水表面的油水分离膜，所制备的油水分离膜拥有良好的耐久性、耐摩擦、耐紫外光照射等性能，同时可承受171.62Pa的水柱压力，所制备的聚噻吩油水分离膜有良好的化学稳定性。附图说明图1所示为本专利技术具体实施方式的实施例1所制得的油水分离膜的油水分离效率；图2所示为本专利技术具体实施方式的实施例1所制得的油水分离膜的重复利用的油水分离效率；图3所示为本专利技术具体实施方式的实施例1所制得的油水分离膜的表面微观。具体实施方式为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。本专利技术最关键的构思在于：利用SiO2构建表面粗糙度，利用聚噻吩的低表面能，通过固相偶联法将聚噻吩涂覆在棉布表面上，制备得到一种成本低、分离效果佳和化学稳定性好的油水分离膜。本专利技术的一种油水分离膜的制备方法，包括如下步骤：步骤1：在三口烧瓶中加入棉织物基材、正硅酸乙酯、蒸馏水和氨水，电动搅拌1h后取出，用无水乙醇清洗3次，放置于烘箱内进行烘干处理，得负载有二氧化硅微球的棉织物；步骤2：将步骤1所得负载有二氧化硅微球的棉织物、无水氯化铁和二氯甲烷放置于容器中进行磁力搅拌，得混合物；将噻吩溶于二氯甲烷中，然后滴入到混合物中，在20-30℃下反应2h；然后加入甲醇终止反应；步骤3：将经步骤2处理过的负载有二氧化硅微球的棉织物用乙醇进行洗涤；步骤4：将经步骤3洗涤完毕的负载有二氧化硅微球的棉织物置于120℃的环境中2h，得油水分离膜。从上述描述可知，本专利技术的有益效果在于：本专利技术利用溶胶凝胶法制得的负载有二氧化硅微球的棉织物，表面SiO2微球增加了棉织物表面的粗糙度，再利用聚噻吩对棉织物进行改性，聚噻吩是一种具有刚性结构的聚芳香烃，通过氧化偶联反应将聚噻吩涂覆在棉织物表面上，在进一步增加棉织物的粗糙度的同时，降低了棉织物的表面能，增大了棉织物基材的疏水效果，水滴不能润湿油水分离膜的表面，但油滴能顺利通过，使棉织物基材具有疏水亲油的性质以及良好的疏水效果，使最终所得油水分离膜的化学稳定性好。进一步的，所述步骤1中的棉织物基材经过预处理，所述预处理的方法为：将棉织物基材在丙酮中进行超声处理，干燥后放入蒸馏水中进行超声处理，干燥后，再将棉织物基材置于氢氧化钠溶液中浸泡，然后取出用蒸馏水冲洗直至冲出的蒸馏水为中性，然后再进行干燥。进一步的，所述预处理中超声处理的时间为15-20min，所述氢氧化钠溶液的浓度为0.1mol/L，所述浸泡的时间为1.5-2.5h。从上述描述可知，通过上述的预处理，能够将棉织物基材表面的污渍和生物油去除，氢氧化钠的处理利于活化和增加棉织物基材的羟基，利用后续进行对棉织物基材的改性。进一步的，所述步骤1中，所述正硅酸乙酯、蒸馏水和氨水的体积比为1:1:1。进一步的，所述电动搅拌的转速为400r/min，温度为50℃。进一步的，所述烘干处理的温度为100-120℃，时间为1-2h。从上述描述可知，通过在合适的温度范围内加热，可加速烘干处理即固化处理的效率。进一步的，所述步骤1的棉织物基材的材质为棉布。从上述描述可知，棉布来源广泛，价格低廉，制备成本低，机械稳定性好，分离效果佳。实施例1：一种油水分离膜的制备方法，具体包括如下步骤：步骤1：将棉织物基材在丙酮中进行超声处理15-20min，干燥后放入蒸馏水中进行超声处理15-20min，干燥后，再将棉织物基材置于0.1mol/L的氢氧化钠溶液中浸泡本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种油水分离膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤1：在容器中加入棉织物基材、正硅酸乙酯、蒸馏水和氨水，电动搅拌1h后取出，用无水乙醇清洗3次，烘干处理，得负载有二氧化硅微球的棉织物；/n步骤2：将步骤1所得负载有二氧化硅微球的棉织物、无水氯化铁和二氯甲烷放置于容器中进行磁力搅拌，得混合物；将噻吩溶于二氯甲烷中，然后滴入到混合物中，在20-30℃下反应2h；然后加入甲醇终止反应；/n步骤3：将经步骤2处理过的负载有二氧化硅微球的棉织物用乙醇进行洗涤；/n步骤4：将经步骤3洗涤完毕的负载有二氧化硅微球的棉织物置于120℃的环境中2h，得油水分离膜。/n

【技术特征摘要】
1.一种油水分离膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：在容器中加入棉织物基材、正硅酸乙酯、蒸馏水和氨水，电动搅拌1h后取出，用无水乙醇清洗3次，烘干处理，得负载有二氧化硅微球的棉织物；
步骤2：将步骤1所得负载有二氧化硅微球的棉织物、无水氯化铁和二氯甲烷放置于容器中进行磁力搅拌，得混合物；将噻吩溶于二氯甲烷中，然后滴入到混合物中，在20-30℃下反应2h；然后加入甲醇终止反应；
步骤3：将经步骤2处理过的负载有二氧化硅微球的棉织物用乙醇进行洗涤；
步骤4：将经步骤3洗涤完毕的负载有二氧化硅微球的棉织物置于120℃的环境中2h，得油水分离膜。


2.根据权利要求1所述的油水分离膜的制备方法，其特征在于，所述步骤1中的棉织物基材经过预处理，所述预处理的方法为：将棉织物基材在丙酮中进行超声处理，干燥后放入蒸馏水中进行超声处理，干燥后，再将棉织物基材置于氢氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：白卫斌，陈坤辉，徐艳莲，
申请(专利权)人：福建师范大学，
类型：发明
国别省市：福建;35