【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于分離膜，涉及一種超親水油水分離膜及其制備方法與應用，具體涉及一種用于分離乳化油的超親水油水分離膜及其制備方法與應用。
技術介紹
1、含油廢水是當前社會困擾研究者環境污染之一，處理不恰當會造成水體惡化、魚類資源減產、毒素富集和資源浪費等問題，油水乳化液的有效分離與處理成為了工業生產、能源開采以及城市管理中不可或缺的一環。而傳統的油水分離方法有：化學法、生物法、物理化學法、生化法。但是，這些方法存在效率低、成本高、過程復雜以及二次污染等問題，無法應對排放量日趨增加的含油廢水。
2、油水分離網膜通常由支撐性基底和特殊浸潤性的表面涂層組成，是一種利用表面特殊浸潤性實現油相或水相特異性通過的分離膜。超親水油水分離網膜因其特異性通過相為水相，在實際應用中表現出高通量、易清洗等優勢。
3、cn?116764458a公開了一種油水分離膜及其制備方法和應用，所述油水分離膜由聚偏氟乙烯多孔膜經過堿處理和親水改性后制成；所述親水改性使用的改性劑為單寧酸與銅離子，提供的油水分離膜以聚偏氟乙烯多孔膜作為基膜，首先利用堿試劑對其進行羥基化處理，之后利用銅離子與單寧酸在膜材表面構建具有良好親水性的cu2+/ta配位包覆層。該專利提供的油水分離膜具有良好的親水性和特定的層次化粗糙度，具有親水性/水下超疏油性能，在含油廢水處理領域具有良好的應用前景。該專利制備過程中涉及的堿處理和親水改性步驟較為復雜，增加了工業應用的難度和成本。
4、cn?116617881a公開了一種仿生超親水/水下疏油mof涂層網膜及其應用，
技術實現思路
1、針對現有技術存在的不足，本專利技術的目的在于提供一種超親水油水分離膜及其制備方法與應用，所述油水分離膜具有超親水超疏油的性能，能有處理難以分離的乳化油；且所述油水分離膜具有良好的化學穩定性和機械穩定性，能夠在在不同環境條件下長期穩定運行。另外，所述制備方法采用物理和化學方法結合，操作簡單，無需額外添加化學試劑，環境友好，能耗低。
2、為達到此專利技術目的，本專利技術采用以下技術方案：
3、第一方面，本專利技術提供了一種超親水油水分離膜的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：
4、(1)將金屬網膜進行第一煅燒處理，得到膜基；
5、(2)將tio2溶膠旋涂在步驟(1)所得膜基上，而后進行第二干燥處理和第二煅燒處理，得到tio2-金屬網復合膜；
6、(3)將步驟(2)所得tio2-金屬網復合膜浸沒于堿液中進行水熱改性處理，清潔處理后得到所述超親水油水分離膜。
7、本專利技術中，通過在金屬網膜上負載tio2可以使得tio2-金屬網復合膜具有超親水和超疏水的性能，能夠實現對油水混合液中分散油的分離；而后通過采用堿性溶液進行水熱改性，使得所得超親水油水分離膜具備油水混合液中乳化油的分離能力；
8、采用本專利技術提供的制備方法得到的超親水油水分離膜具有優異的機械穩定性和化學穩定性，能夠在不同環境條件下長期穩定運行，實現對乳化油的高效分離；且本專利技術提供的制備方法結合了物理方法和化學方法，操作簡單，無需額外添加化學試劑，環境友好，能耗較低。
9、作為本專利技術的一個優選技術方案，步驟(1)所述金屬網膜包括不銹鋼網膜、銅網膜或鈦網膜中的任意一種，優選為不銹鋼網膜。
10、本專利技術中，步驟(1)所述金屬網膜優選不銹鋼網膜，其原因在于：不銹鋼網膜在煅燒過程中會在網膜表面形成氧化鋁，可進一步提高網膜表面的粗糙度，進而提高膜基和tio2溶膠的結合力。
11、優選地，步驟(1)所述金屬網膜的孔徑為200～600目，例如可以是200目、300目、400目、500目或600目，但不限于所列舉的數值，數值范圍內其他未被列舉的數值同樣適用。
12、本專利技術中，所述金屬網膜的孔徑為200～600目，當網膜目數增加，代表網膜的孔徑逐漸減小，通量隨著網膜孔徑的減小而減小，分離效率隨著網膜孔徑的增加而增加。在目數為200～600目時能達到一個較為平衡的分離效率與通量的關系。若孔徑目數偏大時，會導致所得分離膜的通量偏小，油水分離效率較好；若孔徑目數偏小，則會導致所得分離膜的通量偏大，進而降低油水分離效率。
13、優選地，步驟(1)所述第一煅燒處理的溫度為700～800℃，例如可以是700℃、720℃、740℃、760℃、780℃或800℃，但不限于所列舉的數值，數值范圍內其他未被列舉的數值同樣適用。
14、優選地，步驟(1)所述第一煅燒處理的時間為4～8h，例如可以是4h、4.5h、5h、5.5h、6h、6.5h、7h、7.5h或8h，但不限于所列舉的數值，數值范圍內其他未被列舉的數值同樣適用。
15、作為本專利技術的一個優選技術方案，步驟(1)所述第一煅燒處理前還包括依次進行的清潔處理和第一干燥處理。
16、優選地，步驟(1)所述清潔處理包括：依次采用3％稀鹽酸、乙醇以及去離子水進行超聲洗滌10min。
17、優選地，步驟(1)所述第一干燥處理的溫度為50～70℃，例如可以是50℃、54℃、58℃、62℃、66℃或70℃，但不限于所列舉的數值，數值范圍內其他未被列舉的數值同樣適用。
18、本專利技術中，所述第一干燥處理的終點為：為所述金屬網膜提供無水環境，為后續對金屬網膜的煅燒提供基礎。本專利技術通過步驟(1)所述的第一煅燒處理使得網膜具有粗糙結構，從而有利于tio2溶膠的負載，提高分離效率；當所述第一煅燒處理的溫度升高或降低時，都會導致表面的粗糙形貌形成困難，進而導致分離效率的降低。
19、作為本專利技術的一個優選技術方案，步驟(2)所述旋涂的時間為1～3min，例如可以是1min、1.4min、1.8min、2.2min、2.6min或3min，但不限于所列舉的數值，數值范圍內其他未被列舉的數值同樣適用。
20、優選地，步驟(2)所述旋涂的轉速為450～550r/min，例如可以是450r/min、470r/min、490r/min、510r/min、530r/min或550r/min，但不限于所列舉的數值，數值范圍內其他未被列舉的數值同樣適用。
21、優選地，步驟(2)所述tio2溶膠的濃度為6～18wt％，例如可以是6wt％、9wt％、12wt％、15wt％或18wt％，但不限于所列舉的數值，數值范圍內其他未被列舉的數值同樣適用。
22、本專利技術中，通過調控所述tio2溶膠的濃度和旋涂時間來調整涂覆在基膜上tio本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種超親水油水分離膜的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的超親水油水分離膜的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述金屬網膜包括不銹鋼網膜、銅網膜或鈦網膜中的任意一種，優選為不銹鋼網膜；
3.根據權利要求1或2所述的超親水油水分離膜的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述第一煅燒處理前還包括依次進行的清潔處理和第一干燥處理。
4.根據權利要求1-3任一項所述的超親水油水分離膜的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述旋涂的時間為1～3min；
5.根據權利要求1-4任一項所述的超親水油水分離膜的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述第二干燥處理的溫度為60～130℃；
6.根據權利要求1-5任一項所述的超親水油水分離膜的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述第二煅燒處理的溫度為350～450℃；
7.根據權利要求1-6任一項所述的超親水油水分離膜的制備方法，其特征在于，步驟(3)所述堿液包括氫氧化鈉溶液和/或氫氧化鉀溶液；
8.根據權利要求1-7任一項所述的超親水油水分
9.一種超親水油水分離膜，其特征在于，所述超親水油水分離膜采用權利要求1-8任一項所述的制備方法得到。
10.一種如權利要求9所述超親水油水分離膜的應用，其特征在于，所述超親水油水分離膜用于分離油水混合物；
...【技術特征摘要】
1.一種超親水油水分離膜的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的超親水油水分離膜的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述金屬網膜包括不銹鋼網膜、銅網膜或鈦網膜中的任意一種，優選為不銹鋼網膜；
3.根據權利要求1或2所述的超親水油水分離膜的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述第一煅燒處理前還包括依次進行的清潔處理和第一干燥處理。
4.根據權利要求1-3任一項所述的超親水油水分離膜的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述旋涂的時間為1～3min；
5.根據權利要求1-4任一項所述的超親水油水分離膜的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述第二干燥處理的溫度為60...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳運法，李雙德，徐瑋辰，吳鎮江，薛楊，
申請(專利權)人：中國科學院過程工程研究所，
類型：發明
國別省市：
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