[发明专利]增强型吸油膜材料、组件及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及吸油材料领域，特别是涉及一种增强型吸油膜材料、组件及其制备方 法。

背景技术

近年来，石油泄漏、工业油性有机溶剂及废水、废弃液的泄漏，对海洋、河流以及水 上生态系统造成了灾难性的危害。如何快速去除水上浮油，减少含油废水污染问题已经受 到全世界的关注。传统的吸油材料包括木棉、膨润土、纸浆等，虽然他们被广泛用于实际应 用中，但因其吸油效率低、油水选择性差、保油能力弱等缺点，仍无法满足环境治理的要求。

为了解决传统吸油材料的不足，人们正致力于研究新型吸油材料，代表性的有吸 油树脂、吸油纤维、以及多孔聚合物基石墨烯吸油材料等。Zha等用非溶剂扩散法，使甲醇或 水扩散到聚偏氟乙烯，后文缩写为PVDF，与石墨烯的二甲基甲酰胺，后文缩写为DMF，分散液 中获得PVDF/石墨烯凝胶，再用水替换出凝胶中的DMF，经过真空冻干后获得超疏水超亲油 PVDF/石墨烯无皮多孔材料，来源于，期刊《碳》，2011年第49卷第49期第5166-5172页刊登的 文章聚偏氟乙烯/石墨烯多孔材料；即Superhydrophobicpolyvinylidenefluoride/ grapheneporousmaterials[J].Carbon,2011,49(49):5166-5172。Nguyen等通过浸渍法 将石墨烯涂覆与三聚氰胺海绵，并用聚二甲基硅氧烷表面处理，成功制备出超疏水超亲油 性海绵基石墨烯材料，其吸附量最大可达自重的165倍，来源于期刊《能源与环境科学》2012 年第5卷第7期第7908-7912页刊登的论文：利用简易涂覆法制备超疏水超亲油性石墨烯基 海绵，即Superhydrophobicandsuperoleophilicpropertiesofgraphene-based spongesfabricatedusingafaciledipcoatingmethod[J].Energy&Environmental Science,2012,5(7):7908-7912。王子涛等将三聚氰胺海绵浸渍于氧化石墨烯分散液中，并 用水合肼在线还原制得还原氧化石墨烯基三聚氰胺海绵，缩写为GROME，该海绵具有超疏水 超亲油特性，且对油品吸附量达到56-127g/g，来源于期刊《高等学校化学学报》2014年第11 卷第11期第2410-2417页刊登的论文还原氧化石墨烯基三聚氰胺海绵的制备与吸附性能。 专利CN103521199A公开了一种中空管状复合吸油材料的制备方法，该方法以中空管状多孔 聚合物材料为基质层，通过浸渍涂覆法将石墨烯涂覆于基质层表面所制得。该方法制得的 中空管装复合吸油材料对三氯乙烯、煤油、柴油的最大静态吸附量分别为169.4g/g、97.2g/ g、88.6g/g。这些聚合物基石墨烯吸油材料具有油水选择性好，吸油效率高，储油量大等特 点，其性能远远超过了传统的吸油材料。但这些吸油材料的吸油方式都是依靠自身吸附，吸 附的过程是间歇性过程，仍然无法实现对油水体系的连续，高效分离，且力学性能都较差， 所以仍很难应用于工业生产中。

专利104128166A公开了一种中空管状吸油材料的制备方法：以弹簧为芯部，弹簧 外侧包裹有片状海绵，将海绵浸泡于氧化石墨烯分散液中，经由负压抽滤、水合肼蒸汽还 原、冲洗、真空干燥制得。专利CN103801274A公开了一种吸油中空纤维多孔膜的制备方法， 该方法以石墨烯为表面吸附层，以中空纤维多孔膜为基质层，通过溶剂处理法或稀溶液处 理法强化石墨烯与中空纤维多孔膜之间的界面结合牢度制得。这些新型聚合物基石墨烯吸 油材对油水选择性好，并且一端连接负压，可实现对油品动态连续吸附，克服了传统吸油材 料依靠自身吸附、工作模式为间歇性的缺点。但这些吸油材料由于力学性能差、支撑性差、 形态单一等缺点，仍难在实际中广泛应用。

发明内容

本发明的第一个目的在于：提供一种增强型吸油膜材料，该材料吸油性能好，支撑 性强，可以负压抽吸的方式连续使用，吸油效率高。

本发明的第二个目的在于：提供上述增强型吸油膜材料的制备方法，该方法简单， 用料便宜，适于实际应用。

本发明的第三个目的在于：提供一种增强型吸油膜材料组件，集油品吸附性能和 油水分离性能为一体，能连续高效的完成油水分离。

为此，本发明的技术方案如下：