【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于膜分离，具体地，涉及一种滤膜及高效节能的膜分离纯化浓缩工艺。
技术介绍
1、废润滑油中除了含有10-25％的变质物外，其余大部分基础油仍是润滑油的有效成分，完全可以回收再利用。膜分离技术是利用膜的孔径大小或膜表面特殊的结构对过滤物中的一些物质进行截留，从而达到分离的目的。通过膜分离技术对废润滑油进行过滤回收，可有效去除废润滑油中的水分和杂质。超疏水亲油滤膜因可选择性地允许油通过或被吸收，同时排斥水而无需外力或添加任何化学试剂，而受到研究人员的广泛关注。
2、超疏水聚偏氟乙烯滤膜可用于氯仿，甲苯和异辛烷等油包水乳液的分离，但是对于具有高粘度的废润滑油的分离效果不佳。目前，有研究人员将具有光热或电热效应的石墨烯负载在基体膜上，利用石墨烯的优异光热或电热转换能力在光照或施加电压下快速升温使废润滑油粘度降低，但是石墨烯在基体膜上容易团聚，石墨烯片层之间的挤压会导致层间距变小、油通量降低，影响膜分离效果。因此，需要提供一种可以解决上述问题的具有优异光热或电热转换能力和高膜通量的疏水亲油滤膜。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种滤膜及高效节能的膜分离纯化浓缩工艺，首先制备单宁酸修饰的空心zif-8纳米颗粒/氧化石墨烯复合物，然后在支撑膜表面通过同时进行静电纺丝和静电喷涂操作附着单宁酸修饰的空心zif-8纳米颗粒/氧化石墨烯和聚偏氟乙烯的复合膜，进而得到滤膜，所述滤膜具有优异光热或电热转换能力和高膜通量，可高效分离高粘度的废润滑油。
2、本专利技
3、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
4、一种滤膜，通过如下步骤制备：
5、a1、将聚偏氟乙烯溶解在有机溶剂中，得到纺丝液；
6、进一步地，步骤a1中，纺丝液中聚偏氟乙烯的质量浓度为5-18％。
7、进一步地，步骤a1中，有机溶剂为n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺和四氢呋喃中的至少一种。
8、a2、将单宁酸溶解在去离子水中，得单宁酸水溶液，将zif-8纳米颗粒超声分散在单宁酸水溶液中，然后将溶液的ph值调节至3.5，离心、洗涤、干燥，得单宁酸修饰的空心zif-8纳米颗粒；
9、上述制备过程中，利用单宁酸刻蚀zif-8纳米颗粒，得到空心zif-8纳米颗粒，且该空心zif-8纳米颗粒表面附着有单宁酸。
10、进一步地，步骤a2中，单宁酸、去离子水和zif-8纳米颗粒的用量比为(0.21-0.28)g：(30-37)ml：(0.010-0.015)g。
11、进一步地，步骤a2中，zif-8纳米颗粒的制备方法：将六水合硝酸锌和2-甲基咪唑分别溶解在去离子水中，得到六水合硝酸锌溶液和2-甲基咪唑溶液，将六水合硝酸锌溶液边搅拌边加入2-甲基咪唑溶液中，在30-40℃下磁力搅拌18-36h后，离心、洗涤、干燥，得zif-8纳米颗粒。
12、进一步地，六水合硝酸锌溶液中六水合硝酸锌的质量浓度为0.68-0.76％。
13、进一步地，2-甲基咪唑溶液中2-甲基咪唑的质量浓度为0.79-0.85％。
14、a3、将单宁酸修饰的空心zif-8纳米颗粒分散在去离子水中，得第一分散液；将氧化石墨烯超声分散在去离子水中，得第二分散液；将第一分散液边搅拌边加入第二分散液中，滴加完继续搅拌24-36h，离心、洗涤、干燥，得单宁酸修饰的空心zif-8纳米颗粒/氧化石墨烯复合物；将单宁酸修饰的空心zif-8纳米颗粒/氧化石墨烯复合物分散在溶剂中，得单宁酸修饰的空心zif-8纳米颗粒/氧化石墨烯分散液；
15、上述制备过程中，空心zif-8纳米颗粒表面修饰的单宁酸与氧化石墨烯之间通过氢键和π-π堆叠相互作用，使得空心zif-8纳米颗粒附着在氧化石墨烯片层之间，从而提高氧化石墨烯片层的距离避免团聚，进而提高膜通量；另外，zif-8纳米颗粒的空心结构可以提供额外的传输通道，进一步提高了膜通量。
16、进一步地，步骤a3中，第一分散液中单宁酸修饰的空心zif-8纳米颗粒的质量浓度为0.02-0.06％。
17、进一步地，步骤a3中，第二分散液中氧化石墨烯的质量浓度为0.05-0.12％。
18、进一步地，步骤a3中，第一分散液和第二分散液的体积比为1：1。
19、进一步地，步骤a3中，单宁酸修饰的空心zif-8纳米颗粒/氧化石墨烯分散液中单宁酸修饰的空心zif-8纳米颗粒/氧化石墨烯的质量浓度为0.1-1％。
20、进一步地，步骤a3中，溶剂为去离子水和乙醇中的至少一种。
21、a4、将步骤a1制得的纺丝液通过静电纺丝技术制备聚偏氟乙烯膜，然后以该聚偏氟乙烯膜作为接收板，将纺丝液和单宁酸修饰的空心zif-8纳米颗粒/氧化石墨烯分散液分别通过静电纺丝技术和静电喷涂技术同时结合在聚偏氟乙烯膜表面，得到复合膜；
22、上述制备过程中，首先将纺丝液通过静电纺丝技术制备聚偏氟乙烯膜，该聚偏氟乙烯膜附着在接收辊上作为支撑膜，然后在支撑膜表面通过同时进行静电纺丝和静电喷涂操作附着单宁酸修饰的空心zif-8纳米颗粒/氧化石墨烯和聚偏氟乙烯的复合膜，其中单宁酸修饰的空心zif-8纳米颗粒/氧化石墨烯均匀附着在聚偏氟乙烯纤维网络间，由于静电纺丝和静电喷涂是同时进行的，单宁酸修饰的空心zif-8纳米颗粒/氧化石墨烯可被聚偏氟乙烯纤维缠绕固定，避免在使用过程中脱落。同时，由于单宁酸修饰的空心zif-8纳米颗粒/氧化石墨烯的存在，聚偏氟乙烯纤维间的密堆积概率降低，聚偏氟乙烯膜的孔隙率得到提高。
23、进一步地，步骤a4中，静电纺丝的工艺参数为：工作电压10-28kv，接收距离9-15cm，流速0.1-1ml/h。
24、进一步地，步骤a4中，静电喷涂的工艺参数为：工作电压15-30kv，接收距离9-15cm，流速0.5-1.2ml/h。
25、a5、将复合膜放入真空烘箱中干燥，然后取出放入抗坏血酸钠溶液中，在70-100℃下还原0.5-2h，取出复合膜并洗涤、干燥，得还原后的复合膜；将还原后的复合膜浸渍在聚二甲基硅氧烷溶液中，然后取出并放入烘箱中进行热固化，得到滤膜。
26、上述制备过程中，通过抗坏血酸钠还原氧化石墨烯，并在复合膜上沉积了聚二甲基硅氧烷，使得单宁酸修饰的空心zif-8纳米颗粒/氧化石墨烯与聚偏氟乙烯纤维之间具有良好的界面粘合力，进而获得超疏水表面，最终获得具有优异光热或电热转换能力和高膜通量的疏水亲油滤膜。
27、进一步地，步骤a5中，抗坏血酸钠溶液中抗坏血酸钠的质量浓度为0.4-1.5％。
28、进一步地，步骤a5中，聚二甲基硅氧烷溶液中聚二甲基硅氧烷的质量浓度为1-2％。
29、进一步地，步骤a5中，热固化温度为80-90℃，热固化时间为3-6h本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种滤膜，其特征在于：通过如下步骤制备：
2.根据权利要求1所述的一种滤膜，其特征在于：所述步骤A1中，纺丝液中聚偏氟乙烯的质量浓度为5-18％。
3.根据权利要求1所述的一种滤膜，其特征在于：所述步骤A2中，单宁酸、去离子水和ZIF-8纳米颗粒的用量比为(0.21-0.28)g：(30-37)mL：(0.010-0.015)g。
4.根据权利要求1所述的一种滤膜，其特征在于：所述步骤A2中，ZIF-8纳米颗粒的制备方法：将六水合硝酸锌和2-甲基咪唑分别溶解在去离子水中，得到六水合硝酸锌溶液和2-甲基咪唑溶液，将六水合硝酸锌溶液边搅拌边加入2-甲基咪唑溶液中，在30-40℃下磁力搅拌18-36h后，离心、洗涤、干燥，得ZIF-8纳米颗粒；
5.根据权利要求1所述的一种滤膜，其特征在于：所述步骤A3中，第一分散液中单宁酸修饰的空心ZIF-8纳米颗粒的质量浓度为0.02-0.06％；第二分散液中氧化石墨烯的质量浓度为0.05-0.12％；第一分散液和第二分散液的体积比为1：1。
6.根据权利要求1所述的一种滤膜，其特征在
7.根据权利要求1所述的一种滤膜，其特征在于：所述步骤A4中，静电纺丝的工艺参数为：工作电压10-28kV，接收距离9-15cm，流速0.1-1mL/h；静电喷涂的工艺参数为：工作电压15-30kV，接收距离9-15cm，流速0.5-1.2mL/h。
8.根据权利要求1所述的一种滤膜，其特征在于：所述步骤A5中，抗坏血酸钠溶液中抗坏血酸钠的质量浓度为0.4-1.5％；聚二甲基硅氧烷溶液中聚二甲基硅氧烷的质量浓度为1-2％。
9.根据权利要求1所述的一种滤膜，其特征在于：所述步骤A5中，热固化温度为80-90℃，热固化时间为3-6h。
10.一种高效节能的膜分离纯化浓缩工艺，其特征在于：包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种滤膜，其特征在于：通过如下步骤制备：
2.根据权利要求1所述的一种滤膜，其特征在于：所述步骤a1中，纺丝液中聚偏氟乙烯的质量浓度为5-18％。
3.根据权利要求1所述的一种滤膜，其特征在于：所述步骤a2中，单宁酸、去离子水和zif-8纳米颗粒的用量比为(0.21-0.28)g：(30-37)ml：(0.010-0.015)g。
4.根据权利要求1所述的一种滤膜，其特征在于：所述步骤a2中，zif-8纳米颗粒的制备方法：将六水合硝酸锌和2-甲基咪唑分别溶解在去离子水中，得到六水合硝酸锌溶液和2-甲基咪唑溶液，将六水合硝酸锌溶液边搅拌边加入2-甲基咪唑溶液中，在30-40℃下磁力搅拌18-36h后，离心、洗涤、干燥，得zif-8纳米颗粒；
5.根据权利要求1所述的一种滤膜，其特征在于：所述步骤a3中，第一分散液中单宁酸修饰的空心zif-8纳米颗粒的质量浓度为0.02-0.06％；第二分散液中氧化石墨烯的质量浓度为0.05-0.12％；...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵琪，陈艾艳，
申请(专利权)人：湖南中寅环保设备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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