一種超親水和超疏油的油水分離網膜的制備方法技術

本發明專利技術公開了一種超親水和超疏油的油水分離網膜的制備方法，該方法包括以下步驟：(1)預處理不銹鋼網；(2)將一定量的F127和CTAB溶解在20mL無水乙醇，向該溶液中加入硝酸和異丙醇鋁，攪拌后干燥得到粉末，(3)將粉末和四乙烯五胺溶于乙醇溶液中攪拌，制備出三氧化二鋁溶膠；(4)將涂覆有氧化鋅膜的不銹鋼網在三氧化二鋁溶膠中浸漬后干燥，重復浸漬和干燥2～8次后退火，即為本發明專利技術超親水和超疏油的油水分離網膜。本發明專利技術工藝簡單，制備的網膜具備超親水性能，耐酸堿腐蝕能力好，適宜于規模化生產，在油水分離領域具有廣泛的應用。

【技術實現步驟摘要】
一種超親水和超疏油的油水分離網膜的制備方法
本專利技術屬于無機膜材料
，特別涉及一種超親水和超疏油的油水分離網膜的制備方法。技術背景海上原油泄漏事故頻的繁發生和國民生產生活中油污水的大量排放嚴重影響了人類和其他生物的生存環境，開發一種環境友好、油水分離效率高、價格低廉的油水分離材料成為當前研究領域關注的焦點。超親水和超疏油的油水分離網膜由于其超親水和超疏油特性可以使水透過網膜而讓油一直留在表面從而達到油水分離的目的，該網膜的憎油特性最大可能地保證了網膜表面的清潔，是一種抗污染和長壽命的油水分離網膜。
技術實現思路
基于此，本專利技術公開了一種超親水和超疏油的油水分離網膜的制備方法，所述方法包括以下步驟：S100、預處理不銹鋼網，使之涂敷有氧化鋅膜；S200、制備粉末：S2001、將F127和CTAB溶解到裝有無水乙醇的燒杯中，將燒杯口密封并用磁力攪拌器在室溫下進行攪拌以使混合均勻；S2002、將燒杯口打開，向步驟S2001中攪拌后的溶液里加入硝酸和異丙醇鋁，將燒杯口密封并用磁力攪拌器在室溫下進行攪拌；S2003、將步驟S2002中攪拌后的溶液在干燥箱中干燥成粉末；S300、制備溶膠：S3001、將四乙烯五胺加入到無水乙醇中，并在室溫下混合均勻；S3002、向步驟S3001中混合均勻后的溶液里加入步驟S2003中得到的粉末，并在室溫下混合均勻形成溶膠；S400、制備超親水和超疏油的油水分離網膜：S4001、將步驟S100得到的涂覆有氧化鋅膜的不銹鋼網在步驟S3002中所得的溶膠中浸漬，勻速提拉，形成均勻的膜層，并在干燥箱中干燥；S4002、將所述不銹鋼網按照步驟S4001所述的方法處理2～8次后，在高溫爐中進行退火處理，便得到超親水和超疏油的油水分離網膜。具體實施方式下面結合具體的實施例對本專利技術進行進一步的說明；在一個實施例中，本專利技術公開了一種超親水和超疏油的油水分離網膜的制備方法，所述方法包括以下步驟：S100、預處理不銹鋼網，使之涂敷有氧化鋅膜；S200、制備粉末：S2001、將F127和CTAB溶解到裝有無水乙醇的燒杯中，將燒杯口密封并用磁力攪拌器在室溫下進行攪拌以使混合均勻；S2002、將燒杯口打開，向步驟S2001中攪拌后的溶液里加入硝酸和異丙醇鋁，將燒杯口密封并用磁力攪拌器在室溫下進行攪拌；S2003、將步驟S2002中攪拌后的溶液在干燥箱中干燥成粉末；S300、制備溶膠：S3001、將四乙烯五胺加入到無水乙醇中，并在室溫下混合均勻；S3002、向步驟S3001中混合均勻后的溶液里加入步驟S2003中得到的粉末，并在室溫下混合均勻形成溶膠；S400、制備超親水和超疏油的油水分離網膜：S4001、將步驟S100得到的涂覆有氧化鋅膜的不銹鋼網在步驟S3002中所得的溶膠中浸漬，勻速提拉，形成均勻的膜層，并在干燥箱中干燥；S4002、將所述不銹鋼網按照步驟S4001所述的方法處理2～8次后，在高溫爐中進行退火處理，便得到超親水和超疏油的油水分離網膜。本實施例所述的多次浸漬是為了將不銹鋼網表面全部涂覆氧化鋅膜，防止部分漏涂，涂覆的次數少容易漏涂；每次干燥后再涂覆也是為了同樣的目的。本實施例步驟S2001中將燒杯口密封是為了防止無水乙醇揮發，保持溶液中溶質的濃度不發生較大偏離。本實施例中不銹鋼網經多次浸漬和干燥后，溶膠在涂覆有氧化鋅膜的不銹鋼網外部形成致密膜，致密膜經過S4002步驟退火處理后轉化為三氧化二鋁膜，該三氧化二鋁膜起到超親水和超疏油的作用。本實施例制備的油水分離網膜由氧化鋅基底層和低表面能的三氧化二鋁修飾層復合而成，利用低表面能的修飾層實現了油水分離膜超親水和超疏油性能，利用雙層復合膜增強了低表面能修飾層與不銹鋼網的結合能力。由氧化鋅和三氧化二鋁構成的復合油水分離膜，具有良好的高溫穩定性和耐酸堿腐蝕特性，所用原料易得，制備時所需控制的工藝參數較少，在油水分離領域具有廣泛的應用。本實施例所述的方法中所用原料易得，所需控制的工藝參數較少，制備的油水分離網膜具有良好的高溫穩定性和耐酸堿腐蝕特性。在一個實施例中，所述S100包括：S1001、將清潔后的不銹鋼網在醋酸鋅溶液中進行浸漬；S1002、將浸漬后的不銹鋼網取出放入干燥箱中進行干燥；S1003、將不銹鋼網按照步驟S1001和步驟S1002所述的方法重復浸漬和干燥2～8次后，放入高溫爐中進行退火處理得到涂覆有氧化鋅膜的不銹鋼網；其中，所述步驟S1001中的醋酸鋅溶液的濃度為0.1～0.5mol/L；不銹鋼網的目數為100～600目；所述不銹鋼網每次在醋酸鋅溶液中浸漬的時間為10～30s。更優的，所述醋酸鋅溶液由1.10g的醋酸鋅溶于50mL去離子水中，充分攪拌得到，不銹鋼網的目數為100目，所述不銹鋼網每次在醋酸秀溶液中浸漬的時間為15s。在一個實施例中，所述步驟S1002中不銹鋼網在干燥箱中干燥的時間10～50min，干燥時干燥箱的溫度為60～80℃更優的，所述步驟S1002中不銹鋼網在干燥箱中干燥的時間40min，干燥時干燥箱的溫度為70℃。在本實施例中，干燥時間的選取和浸漬與干燥的次數相關。在一個實施例中，所述步驟S1003中不銹鋼網放入高溫爐中進行退火處理的退火溫度為350～450℃，退火時間為0.5～2h。本實施例中對不銹鋼網進行退火處理的原因是使不銹鋼網的化學成分均勻化，去除殘余應力，得到預期的物理性能。在一個實施例中，所述步驟S200中制備粉末時各材料的配比為：F127和CTAB為0.5～2.5g，硝酸為0.5～2.5mL，硝酸wt％為67％，異丙醇鋁為1.02～3.06g，無水乙醇為20ml；制備粉末時原料加入順序依次為：F127、CTAB、硝酸和異丙醇鋁。在一個實施例中，所述步驟S2001中F127和CTAB質量配比為1∶1～1∶4。更優的，所述步驟S2001中F127和CTAB質量配比1∶2。在一個實施例中，所述步驟S2002中在室溫下進行攪拌的時間為3～8h，所述步驟S3003中將步驟S2002中攪拌后的溶液在干燥箱中干燥的溫度為60～80℃。在一個實施例中，所述步驟S3001具體包括將1～2g的四乙烯五胺加入到10ml乙醇中，并在室溫下攪拌10～50min以混合均勻；步驟S3002具體包括向步驟S3001中混合均勻后的溶液里加入步驟S2003中得到的1.5～2.5g粉末后，在室溫下攪拌6～10h混合均勻，得到溶膠。更優的，所述步驟S3001包括將1.5g的四乙烯五胺加入到10ml乙醇中，然后攪拌0.5h；步驟S3002包括向步驟S3001中攪拌后的溶液里加入步驟S2003中得到的2g粉末后，在室溫下攪拌8h，得到溶膠。在一個實施例中，所述步驟S4001中將步驟S1003中所得的預處理后的不銹鋼網在步驟S3002中所得的溶膠中浸漬的時間為2～10s，勻速提拉時的速度為0.1～5cm/s，在干燥箱中干燥的溫度為60～80℃。在一個實施例中，所述步驟S4001中在溶膠中浸漬的時間為10～30s；所述步驟S4002中所述不銹鋼網在高溫爐中進行退火處理時的退火溫度為250～350℃，退火時間為0.5～2h。在一個實施例中，本專利技術所述的方法包括以下步驟：1)稱取1.10g的醋酸鋅溶于50mL去離子水中，充分攪拌得到醋酸鋅本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種超親水和超疏油的油水分離網膜的制備方法，其特征在于：所述方法包括以下步驟：S100、預處理不銹鋼網，使之涂敷有氧化鋅膜；S200、制備粉末：S2001、將F127和CTAB溶解到裝有無水乙醇的燒杯中，將燒杯口密封并用磁力攪拌器在室溫下進行攪拌以使混合均勻；S2002、將燒杯口打開，向步驟S2001中攪拌后的溶液里加入硝酸和異丙醇鋁，將燒杯口密封并用磁力攪拌器在室溫下進行攪拌；S2003、將步驟S2002中攪拌后的溶液在干燥箱中干燥成粉末；S300、制備溶膠：S3001、將四乙烯五胺加入到無水乙醇中，并在室溫下混合均勻；S3002、向步驟S3001中混合均勻后的溶液里加入步驟S2003中得到的粉末，并在室溫下混合均勻形成溶膠；S400、制備超親水和超疏油的油水分離網膜：S4001、將步驟S100得到的涂覆有氧化鋅膜的不銹鋼網在步驟S3002中所得的溶膠中浸漬，勻速提拉，形成均勻的膜層，并在干燥箱中干燥；S4002、將所述不銹鋼網按照步驟S4001所述的方法處理2～8次后，在高溫爐中進行退火處理，便得到超親水和超疏油的油水分離網膜。

【技術特征摘要】
1.一種超親水和超疏油的油水分離網膜的制備方法，其特征在于：所述方法包括以下步驟：S100、預處理不銹鋼網，使之涂敷有氧化鋅膜；S200、制備粉末：S2001、將F127和CTAB溶解到裝有無水乙醇的燒杯中，將燒杯口密封并用磁力攪拌器在室溫下進行攪拌以使混合均勻；S2002、將燒杯口打開，向步驟S2001中攪拌后的溶液里加入硝酸和異丙醇鋁，將燒杯口密封并用磁力攪拌器在室溫下進行攪拌；S2003、將步驟S2002中攪拌后的溶液在干燥箱中干燥成粉末；S300、制備溶膠：S3001、將四乙烯五胺加入到無水乙醇中，并在室溫下混合均勻；S3002、向步驟S3001中混合均勻后的溶液里加入步驟S2003中得到的粉末，并在室溫下混合均勻形成溶膠；S400、制備超親水和超疏油的油水分離網膜：S4001、將步驟S100得到的涂覆有氧化鋅膜的不銹鋼網在步驟S3002中所得的溶膠中浸漬，勻速提拉，形成均勻的膜層，并在干燥箱中干燥；S4002、將所述不銹鋼網按照步驟S4001所述的方法處理2～8次后，在高溫爐中進行退火處理，便得到超親水和超疏油的油水分離網膜。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述S100包括：S1001、將清潔后的不銹鋼網在醋酸鋅溶液中進行浸漬；S1002、將浸漬后的不銹鋼網取出放入干燥箱中進行干燥；S1003、將不銹鋼網按照步驟S1001和步驟S1002所述的方法重復浸漬和干燥2～8次后，放入高溫爐中進行退火處理得到涂覆有氧化鋅膜的不銹鋼網；其中，所述步驟S1001中的醋酸鋅溶液的濃度為0.1～0.5mol/L；不銹鋼網的目數為100～600目；所述不銹鋼網每次在醋酸鋅溶...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李翠翠，竺柏康，王東光，陳璇琳，
申請(專利權)人：浙江海洋學院，
類型：發明
國別省市：浙江;33