一种用于地下水污染修复的柱阵列分离膜制造技术

一种用于地下水污染修复的柱阵列分离膜，其特征在于：所述分离膜自下而上设有多孔膜层、三角形柱阵列层，均为聚二甲基硅氧烷（PDMS）材料。所述多孔膜层，孔径大小为50μm‑700μm，厚度为0.6mm‑2mm。所述三角形柱阵列层，三角形柱为三角形，边长d为4μm‑36μm，高度H为10μm‑70μm，柱间距为10μm‑20μm。本实用新型专利技术所述疏水膜具有整体式结构，采用3D打印一次成型，具有制备过程简单快速、成本低、适用规模化生产等优点，且针对地下水非水相液体分离效率高，具有很好的推广和实用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种用于地下水污染修复的柱阵列分离膜
本技术涉及一种用于地下水污染修复的柱阵列分离膜，具体为基于3D打印三角形柱阵列的超疏水膜。
技术介绍
地下水非水相液体（NAPLs）污染治理是世界性难题之一。多相抽提技术是一种常用的地下水非水相液体修复技术。NAPLs经抽提井抽出后，需要进行油水分离，以实现污染地下水修复。疏水性膜可有效分离地下水非水相液体，从而达到油水分离的目的。目前，通常采用相分离等传统的方式进行疏水膜的制备，所制备的膜具有结构简单等不足。3D打印技术作为一种新型的材料快速成型技术，适用于具有复杂结构的疏水膜制备。目前，仅有少量技术专利涉及基于3D打印的膜。例如，技术专利CN206364024U报道了一种基于3D打印纳米金刚石透明薄膜电池的家用玻璃；技术专利CN207088636U报道了一种带3D打印层的多功能防静电手机膜；技术专利CN206840703U报道了一种3D打印的微型膜过滤器。基于3D打印的疏水分离膜未见报道。特别地，基于3D打印三角形柱阵列的地下水非水相液体分离膜未见报道。本技术专利提供了一种用于地下水污染修复的柱阵列分离膜。以聚二甲基硅氧烷（PDMS）为材料，采用3D打印技术实现分离膜及三角形柱阵列的快速成型，根据三维结构模型图制备超疏水膜，具有疏水性能优异、制备过程简单等优点，适合规模化生产。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种用于地下水污染修复的柱阵列分离膜，解决传统技术过程复杂、结构简单的不足。为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种用于地下水污染修复的柱阵列分离膜，其特征在于：所述分离膜自下而上设有多孔膜层、三角形柱阵列层。进一步地，所述多孔膜层和形柱阵列层均采用聚二甲基硅氧烷（PDMS）材料。进一步地，所述多孔膜层，孔径大小为50μm-700μm，厚度为0.6mm-2mm。更加优选地，所述多孔膜层，孔径大小为300μm，厚度为1.2mm。进一步地，所述三角形柱阵列层，三角形柱为三角形，边长d为4μm-36μm，高度H为10μm-70μm，柱间距为10μm-20μm。更加优选地，所述三角形柱阵列层，三角形柱为三角形，边长d为9μm，高度H为30μm，柱间距为16μm。与现有技术相比本技术具有以下特点和有益效果：本技术所述疏水膜具有整体式结构，采用3D打印一次成型，制备过程简单，适用于规模化制备。本技术所述疏水膜具有优异的疏水特性，静态水接触角达135o-160o，地下水非水相液体分离效果明显，分离效率达到96%-99%。本技术所述的3D打印材料为PDMS，具有成本低，化学惰性良好、安全无毒等优点。同时，PDMS具有良好的弹性，适用于制作膜组件。本技术所述的分离膜制备过程简单快速、成本低、适用规模化生产等优点，具有很好的推广和实用价值，广泛的推广应用后会产生良好的经济效益。附图说明图1本技术一种基于3D打印三角形柱阵列的分离膜图2本技术三角形柱结构具体实施方式为使本技术实现的技术手段、创新特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本技术进一步说明。在此记载的实施例为本技术的特定的具体实施方式，用于说明本技术的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本技术实施方式及本技术范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。一种用于地下水污染修复的柱阵列分离膜，如图1所示，自下而上设有多孔膜层、三角形柱阵列层。均采用聚二甲基硅氧烷（PDMS）为3D打印材料。所述多孔膜层，孔径大小为300μm，厚度为1.2mm。所述三角形柱阵列层，三角形柱为三角形，边长d为9μm，高度H为30μm，柱间距为16μm。所述分离膜静态水接触角为155o，对正己烷-水、石油醚-水、甲苯-水和四氯化碳-水的分离效率分别为98.1%、98.2%、98.3%和97.9%。以上所述仅为本技术的较佳实施例，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于地下水污染修复的柱阵列分离膜，其特征在于：所述分离膜自下而上设有多孔膜层、三角形柱阵列层；采用聚二甲基硅氧烷作为3D打印材料；所述多孔膜层，孔径大小为50μm-700μm，厚度为0.6mm-2mm；所述三角形柱阵列层，三角形柱为三角形，边长d为4μm-36μm，高度H为10μm-70μm，柱间距为10μm-20μm。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于地下水污染修复的柱阵列分离膜，其特征在于：所述分离膜自下而上设有多孔膜层、三角形柱阵列层；采用聚二甲基硅氧烷作为3D打印材料；所述多孔膜层，孔径大小为50μm-700μm，厚度为0.6mm-2mm；所述三角形柱阵列层，三角形柱为三角形，边长d为4μm-36μm，高度H为10μm-70μm，柱间距为10...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄仁亮，何彦，苏荣欣，刘朝辉，张景辉，刘志强，张泽，
申请(专利权)人：中新瑞美天津环保科技有限公司，中科瑞美天津环境技术有限公司，淄博瑞美环保科技有限公司，中科慧城天津信息产业研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12