【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及油水分离膜，尤其涉及一种ph调控智能油水分离膜及制备方法。
技术介绍
1、工业生产及溢油事故所引发的石油污染已成为严重的环境问题，对人类健康和生态环境造成了重大影响。为此，人们开发了各种油水分离方法和材料，其中具有超浸润性表面的膜分离材料因制造简便、分离效率高、操作灵活等优点而备受关注。已研制出许多超疏水/超亲油膜和超亲水/水下超疏油膜，分别用于油水混合物的除油和除水。然而，这些表面的油润湿性（超亲油性或超疏油性）通常是恒定的，具有可调节油润湿性的表面显得尤为重要。
2、传统的膜分离材料在使用过程中仍然面临膜污染、稳定性差、循环使用次数低等问题，且单一润湿性材料的应用场景单一，难以实现按需和智能分离。因此，开发一种回收率高、润湿性能稳定、且能够智能调控润湿性的油水分离膜材料具有重要的实际意义和价值。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种ph调控智能油水分离膜及制备方法，该ph调控智能油水分离膜掺杂了聚阴离子掺杂剂，具有良好的耐久性，接枝含氟疏水物质，通过ph调控，使其表面润湿性在ph调控下在亲水和超疏水之间进行可逆转变，实现轻油/水和重油/水型油水混合物的按需分离，有效解决了单一润湿性材料适用场景的局限性。
2、具体技术方案如下：一种ph调控智能油水分离膜，包括金属网状骨架，在所述金属网状骨架上设置有木质素磺酸盐掺杂的聚吡咯膜，所述木质素磺酸钠掺杂的聚吡咯膜上接枝含氟疏水物质，在ph调控下可使表面润湿性在亲水和超疏水之间
3、优选的，所述金属网状骨架为不锈钢网。
4、优选的，所述木质素磺酸盐为木质素磺酸钠。
5、优选的，所述含氟疏水物质为全氟辛基三乙氧基硅烷。
6、另一主题为一种ph调控智能油水分离膜的制备方法，包括以下步骤，
7、s1聚吡咯膜基底的制备
8、采用两电极直流电源的电化学氧化法制备,在两电极系统中，以金属网作为工作电极，以金属片作为对电极，电在含有木质素磺酸钠和吡咯的乙醇/水溶液中进行电化学聚合，恒定电流为0.003-0.007 a cm-2，聚合时间为800-1200秒，得木质素磺酸盐掺杂的聚吡咯膜，清洗后备用；
9、s2 复合膜的制备
10、将木质素磺酸盐掺杂的聚吡咯膜预湿后与含氟疏水物质同时放置于真空环境中，使含氟疏水物质充分气化并沉积于聚吡咯膜表面，其中真空环境的温度为35-45 ℃,放置时间为25-35分钟，完成聚吡咯膜的沉积和接枝，清洗并干燥即得ph调控智能油水分离膜。
11、优选的，步骤s2中含氟疏水物质为0.2 g全氟辛基三乙氧基硅烷。
12、优选的，步骤s1中乙醇/水溶液中乙醇与水的体积比为1:4。
13、优选的，步骤s1中,电化学聚合时，恒定电流为0.005 a cm-2，聚合时间为1000秒。
14、优选的，步骤s2中,真空环境的温度为40 ℃,放置时间为30分钟。
15、优选的，步骤s2中,木质素磺酸盐掺杂的聚吡咯膜用去离子水预湿，完成聚吡咯膜的沉积和接枝后，用乙醇清洗两次，去离子水清洗一次，并置于45 ℃的烘箱中干燥即得ph调控智能油水分离膜。聚吡咯膜
16、本专利技术的有益效果为：本专利技术提供的一种ph调控智能油水分离膜，在聚吡咯膜上掺杂木质素磺酸盐，提高了聚吡咯膜的耐久性，再与疏水物质结合后，使其表现出超疏水性，其润湿性可以在ph调控下在超疏水/超亲油和亲水/水下超疏油状态之间进行可逆转变。
17、采用金属网状骨架作为基底，具有刚性结构，其整体结构不会发生变化；同时，聚吡咯也是共轭刚性结构，其结构很难发生变化。在不同ph作用下，聚吡咯的质子化/去质子化作用改变聚吡咯的表面电位，而长链的氟化基团因为氟元素的强电负性而呈负电性，从而影响氟链在聚吡咯表面的排列状态，进一步影响膜表面的元素组成，最终影响莫得润湿性，实现从超亲水到超疏水的调控。从而实现了超疏水/亲水之间的可逆切换，从而实现轻油/水和重油/水型油水混合物的按需分离。酸、碱调控后的复合膜分别具有98.6 %和93.4%的油水分离效率，并且能够分别稳定循环50次和30次。本专利技术所制备的ph调控智能油水分离膜在污水处理和石油开采等领域展现出良好的应用前景。
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1.一种pH调控智能油水分离膜，其特征在于：包括金属网状骨架，在所述金属网状骨架上设置有木质素磺酸盐掺杂的聚吡咯膜，所述木质素磺酸钠掺杂的聚吡咯膜上接枝含氟疏水物质，在pH调控下可使表面润湿性在亲水和超疏水之间进行可逆转变。
2.根据权利要求1所述一种pH调控智能油水分离膜，其特征在于：所述金属网状骨架为不锈钢网。
3.根据权利要求1所述一种pH调控智能油水分离膜，其特征在于：所述木质素磺酸盐为木质素磺酸钠。
4.根据权利要求1所述一种pH调控智能油水分离膜，其特征在于：所述含氟疏水物质为全氟辛基三乙氧基硅烷。
5.如权利要求1-4任意一项所述一种pH调控智能油水分离膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，
6.根据权利要求5所述一种pH调控智能油水分离膜的制备方法，其特征在于：步骤S2中含氟疏水物质为0.2 g全氟辛基三乙氧基硅烷。
7.根据权利要求5所述一种pH调控智能油水分离膜的制备方法，其特征在于：步骤S1中乙醇/水溶液中乙醇与水的体积比为1:4。
8.根据权利要求5所述一种pH调控智能油
9.根据权利要求5所述一种pH调控智能油水分离膜的制备方法，其特征在于：步骤S2中,真空环境的温度为40 ℃,放置时间为30分钟。
10.根据权利要求5所述一种pH调控智能油水分离膜的制备方法，其特征在于：步骤S2中,木质素磺酸盐掺杂的聚吡咯膜用去离子水预湿，完成聚吡咯膜的沉积和接枝后，用乙醇清洗两次，去离子水清洗一次，并置于45 ℃的烘箱中干燥即得pH调控智能油水分离膜。
...【技术特征摘要】
1.一种ph调控智能油水分离膜，其特征在于：包括金属网状骨架，在所述金属网状骨架上设置有木质素磺酸盐掺杂的聚吡咯膜，所述木质素磺酸钠掺杂的聚吡咯膜上接枝含氟疏水物质，在ph调控下可使表面润湿性在亲水和超疏水之间进行可逆转变。
2.根据权利要求1所述一种ph调控智能油水分离膜，其特征在于：所述金属网状骨架为不锈钢网。
3.根据权利要求1所述一种ph调控智能油水分离膜，其特征在于：所述木质素磺酸盐为木质素磺酸钠。
4.根据权利要求1所述一种ph调控智能油水分离膜，其特征在于：所述含氟疏水物质为全氟辛基三乙氧基硅烷。
5.如权利要求1-4任意一项所述一种ph调控智能油水分离膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，
6.根据权利要求5所述一种ph调控智能油水分离膜的制备方法，其特征在于：步骤s2...
【专利技术属性】
技术研发人员：欧齐翔，朱本峰，李转雷，郑东明，欧如杰，
申请(专利权)人：浙江钰烯腐蚀控制股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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