[发明专利]一种含油污水净化网膜及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有超疏水超亲油性质的含油污水净化网膜及其制备方法与应用。

背景技术

污水净化是一个在生产生活中具有重大意义的工作，按照油水的含量大体可以分为含油的污水和含水废油两大类，其中含油污水来源广泛，如石油泄漏、轮船的压仓水、陆上开采石油矿石，以及食品、纺织、机械加工、制革等众多产业均会向环境中排放大量的含油污水，含油污水危害人类的健康和安全，污染环境，甚至破坏生态平衡。然而在当今世界水资源和能源短缺的情况下，对这种含油污水进行油水分离并对水进行净化成为了科学界内比较热门的课题。

中国专利CN1387932A、CN1721030A、CN101518695A和CN200910217895.3中分别公开了具有超疏水与超亲油功能的油水分离网膜或油水分离网。虽然四种技术方案都具有油水分离的效果，但也存在着不同的不足，如制造过程较为复杂，有的使用了含氟化合物，有的还需高温固化，而且仅限于对含油污水进行油水分离。

同样，中国专利CN102086045A、CN1587116和CN102259947A中分别公开了具有光催化性质的TiO₂网膜或者其他结构，进行污水净化。虽然这三种技术方案都有光降解污染物的效果，但对含油污水中不溶油的处理效率太低，降解的时间太长。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有超疏水超亲油性质的含油污水净化网膜及其制备方法。

本发明所提供的含油污水净化网膜为A/B双层复合网膜，其中，A层网膜为织物网网丝表面沉积有TiO₂包覆层的网膜，B层网膜为在所述A层网膜表面具有光降解疏水修饰剂层的网膜。

其中，所述织物网具体可为金属纤维织物网，如铜纤维织物网。所述织物网的规格为300目～400目。

所述A层网膜具有微米尺度的网孔(即包覆了TiO₂层的网孔)，优选的网孔孔径为30～50微米。

所述TiO₂包覆层的厚度为微米级，具体可为1～10微米。

所述TiO₂包覆层上具有纳米尺寸规格的突起结构，具体高度可为200～900纳米。

所述光降解疏水修饰剂层具体可由ODP(磷酸十八酯)或其衍生物组成。

本发明所提供的含油污水净化网膜具有特殊的纳米与微米的复合结构：微米尺度的网孔，微米厚度的TiO₂包覆层上有纳米尺寸的突起结构。

该含油污水净化网膜在空气中及水下有超疏水性(在空气中对水的接触角大于150°)，在空气中对油滴的接触角小于5°。

制备上述含油污水净化网膜的方法，是以织物网作为基底，先采用水热反应沉积法在织物网的网丝表面得到TiO₂包覆层；再采用光降解疏水修饰剂对TiO₂包覆层表面进行疏水修饰，最后将未经疏水修饰的网膜和经疏水修饰的网膜复合，得到所述含油污水净化网膜。

具体包括下述步骤：

1)将织物网清洗干净，常温下晾干；

2)将NaCl饱和的可溶性钛盐溶液、织物网置于水热反应釜中，进行水热反应，得到TiO₂包覆的织物网；

3)将步骤2)得到的TiO₂包覆的织物网置于光降解疏水修饰剂溶液中浸泡，得到疏水修饰的TiO₂包覆的织物网；

4)将步骤2)得到的TiO₂包覆的织物网与步骤3)得到的疏水修饰的TiO₂包覆的织物网复合，即得所述具有超疏水超亲油污水净化网膜。

其中，步骤1)中所述织物网具体可为金属纤维织物网，如铜纤维织物网。所述织物网的规格为300目～400目。

步骤2)中所述NaCl饱和的可溶性钛盐溶液中可溶性钛盐的浓度为0.1～0.2M，具体可为0.15M。所述可溶性钛盐选自下述至少一种：可以选自TiCl₃、TiCl₄、Ti(NO₃)₃、Ti(NO₃)₄、Ti(SO₄)₂和Ti₂(SO₄)₃。所述水热反应的反应温度为150～170℃，反应时间为100～140分钟。