【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于油水分离，具体涉及一种油水分离薄膜的制备方法及其应用。
技术介绍
1、海上原油泄漏和工业含油废液排放对生态系统和人类健康构成严重威胁，同时严重破坏全球的水-食物-能源链条。为了应对这一挑战，基于超亲水膜的油水分离技术已被广泛应用于处理含油废水。这种技术的分离原理依赖于材料表现出的超亲水性，使得水能够顺利通过材料内部的孔隙结构，并在表面形成水化层，从而有效阻止油的穿透。此外，材料的微孔结构和高比表面积产生的毛细力还能够促进乳液的破乳作用，有助于实现油水分离。
2、然而，目前现有的油水分离膜大多数来源于化石资源，其膜废料处理常常采用掩埋或焚烧等方式，可能会造成二次污染，不利于生态环境的可持续发展。因此，开发一种具备生物可降解特性的油水分离膜显得尤为重要。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种油水分离薄膜的制备方法及其应用，该薄膜克服了目前油水分离膜过滤效率低不可生物降解等的缺点。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种油水分离薄膜的制备方法，包括如下步骤：
4、步骤1：将钛酸四丁酯进行水解退火处理，得到表面富含羟基的二氧化钛纳米颗粒；
5、步骤2：将上述富含羟基的二氧化钛纳米颗粒通过改性修饰，得到硅烷化二氧化钛纳米颗粒；
6、步骤3：将上述硅烷化二氧化钛纳米颗粒于混合溶剂中，超声分散10min,得到均相的前驱体溶液，再加聚乳酸，搅拌分散至透明，得到纺丝液，将纺丝液进行静电纺
7、进一步地，表面富含羟基的二氧化钛纳米颗粒具体制备步骤如下：
8、用去离子水与钛酸四丁酯按照用量比为1-2g：1-10ml混合，低温4℃搅拌反应2h，离心沉淀，80-120℃处理8h，得到富含羟基的二氧化钛纳米颗粒。
9、进一步地，硅烷化二氧化钛纳米颗粒具体制备步骤如下：
10、将富含羟基的二氧化钛纳米颗粒、离子水和硅烷偶联剂按照用量比为2g：5ml：5ml混合，之后置于真空的密闭容器中，100-150℃真空(小于0.1pa)持续反应2h，反应结束后，用无水乙醇清洗，离心沉淀，冷冻干燥，得到硅烷化二氧化钛纳米颗粒。
11、进一步地，硅烷偶联剂为甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、三甲氧基(丙基)硅烷、三甲基氯硅烷、原硅酸四乙酯和丙基三甲氧基硅烷其中任意一种或几种。
12、进一步地，硅烷化二氧化钛纳米颗粒、聚乳酸和混合溶剂的质量比为0.05-0.3：1-3：10。
13、进一步地，混合溶剂由溶剂a和溶剂b按照质量比7-10：1.5-4.5组成，溶剂a为氯仿或二氯甲烷，溶剂b为二甲基甲酰胺、乙酸乙酯和甲酸中的任意一种。
14、进一步地，静电纺丝电压为15kv，纺丝流速为1.0ml/h，纺丝距离为15cm。
15、进一步地，上述所述制备的油水分离薄膜应用于油水分离领域。
16、本专利技术的有益效果：
17、(1)本专利技术以聚乳酸为油水分离膜基体，通过与硅烷化处理的二氧化钛纳米颗粒溶液混合形成纺丝液，并通过静电纺丝工艺制备得到油水分离膜，这种薄膜不仅能够有效净化含油废水，还能在使用寿命结束后自然降解，最大限度地减少对环境的负面影响。这一技术有望广泛应用于石化、冶金、纺织、食品工业等产生的含油废水处理，以及城市污水处理、原油泄漏应急响应、船舶运输和油气开采等领域，为实现高效的油水分离和环境保护作出贡献。
18、(2)本专利技术方法通过将硅烷化处理的二氧化钛纳米颗粒的引入，实现了聚乳酸与纳米颗粒的均匀高效复合，构筑了多级结构，使得制备得到的油水分离膜具备稳定且优异的油水分离特性。
19、(3)本专利技术二氧化钛纳米颗粒表面的硅烷官能团可以提高聚乳酸与纳米颗粒之间的界面相容性，使油水分离膜内部形成多级网络结构，使得制备得到的油水分离膜具备出色的疏水性能。
20、(4)本专利技术的油水分离膜先通过硅烷化处理的二氧化钛纳米粒子与聚乳酸的高效复合，再通过静电纺丝工艺，即得。纳米尺寸的硅烷化二氧化钛实现了与聚乳酸的均相混合，制备得到的油水分离膜具有优异的油水分离特性。此外，该油水分离膜能够有效净化含油废水，还能在使用寿命结束后自然降解，最大限度地减少对环境的负面影响。
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1.一种油水分离薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种油水分离薄膜的制备方法，其特征在于，硅烷化二氧化钛纳米颗粒具体制备步骤如下：
3.根据权利要求2所述的一种油水分离薄膜的制备方法，其特征在于，硅烷偶联剂为甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、三甲氧基(丙基)硅烷、三甲基氯硅烷、原硅酸四乙酯和丙基三甲氧基硅烷其中任意一种或几种。
4.根据权利要求2所述的一种油水分离薄膜的制备方法，其特征在于，硅烷化二氧化钛纳米颗粒、聚乳酸和混合溶剂的质量比为0.05-0.3：1-3：10。
5.根据权利要求2所述的一种油水分离薄膜的制备方法，其特征在于，混合溶剂由溶剂A和溶剂B按照质量比7-10：1.5-4.5组成，溶剂A为氯仿或二氯甲烷，溶剂B为二甲基甲酰胺、乙酸乙酯和甲酸中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的一种油水分离薄膜的制备方法，其特征在于，静电纺丝电压为15KV，纺丝流速为1.0mL/h，纺丝距离为15cm。
7.如权利要求1-6任一项所述的一种油水分
...【技术特征摘要】
1.一种油水分离薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种油水分离薄膜的制备方法，其特征在于，硅烷化二氧化钛纳米颗粒具体制备步骤如下：
3.根据权利要求2所述的一种油水分离薄膜的制备方法，其特征在于，硅烷偶联剂为甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、三甲氧基(丙基)硅烷、三甲基氯硅烷、原硅酸四乙酯和丙基三甲氧基硅烷其中任意一种或几种。
4.根据权利要求2所述的一种油水分离薄膜的制备方法，其特征在于，硅烷化二氧化钛纳米颗粒、聚乳酸和混合...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘松，李萱，万慧雄，
申请(专利权)人：会通新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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