[发明专利]一种油水分离材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种具有油水分离功能的二氧化硅纳米粒子修饰材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)将盐酸多巴胺和二氧化硅纳米粒子加入水中搅拌，制备得到悬浮液，所述悬浮液的pH为8-12；

(2)将低表面能材料溶解于有机溶剂中，制备得到改性液；

(3)将多孔基底材料浸泡入步骤(1)制备得到的悬浮液中搅拌沉积，制备得到二氧化硅纳米粒子负载材料；

(4)将步骤(3)制备得到的二氧化硅纳米粒子负载材料浸泡入步骤(2)制备得到的改性液中，得到具有油水分离功能的二氧化硅纳米粒子修饰材料。

2.如权利要求1所述的制备方法，所述多孔基底材料的孔径为10μm-1mm。优选片状或层状多孔基底材料的孔径为10-300μm，优选为15-150μm。优选多孔块状基底材料的孔径为10μm-1mm，优选为100-800μm。优选所述多孔基底材料为织物，更优选为棉织物。优选所述织物的孔径为10-300μm，优选为15-150μm，更优选为20-100μm。

3.如权利要求1或2所述的制备方法，所述步骤(1)的悬浮液中，盐酸多巴胺的质量百分比含量为0.05-5wt％，优选为0.1-4wt％，进一步优选为1-3wt％，更优选为1.6-3wt％。

优选使用三羟甲基氨基甲烷盐酸盐调节悬浮液pH，优选三羟甲基氨基甲烷盐酸盐在悬浮液中的质量百分比含量为0.1-2.5wt％，优选为0.8-2.2wt％，更优选为1-2wt％。

优选悬浮液中，二氧化硅纳米粒子的质量百分比含量为0.15-15wt％，优选为0.5-10wt％，进一步优选为0.8-5wt％，更优选为1-3wt％。

优选二氧化硅纳米粒子粒径为10nm-160μm，优选为10nm-100μm，更优选为10nm-1000nm，最优选为10-200nm。

优选悬浮液的pH值为9-12。

优选所述步骤(1)中搅拌的转速为1000-3000转/分。

4.如权利要求1-3任一项所述的制备方法，所述步骤(2)的改性液中，低表面能材料的质量百分比含量为0.05-2wt％，优选为0.1-1wt％。

优选所述低表面能材料为脂肪酸或其盐、含有5个碳原子以上的烷烃、或有机硅烷。

优选所述有机硅烷为烷基三甲氧基硅烷和烷基氯硅烷。

所述烷基三甲氧基硅烷的烷基碳链优选含碳原子数为2-22，进一步优选为5-20，更优选为10-18。所述烷基三甲氧基硅烷最优选为十二烷基三甲氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷。

所述烷基氯硅烷的烷基碳链优选含碳原子数为2-22，进一步优选为5-20，更优选为10-18。所述烷基氯硅烷最优选为癸基三氯硅烷。

优选所述步骤(2)溶解低表面能材料的有机溶剂选自甲醇、乙醇、丙酮和N-N二甲基甲酰胺中的一种或多种的任意混合物，优选为乙醇。

5.如权利要求1-4任一项所述的制备方法，所述步骤(3)中搅拌沉积温度为15-40℃，优选为20-35℃。

优选所述步骤(3)中搅拌沉积时间为12-48h，优选为24-36h。

6.如权利要求1-5任一项所述的制备方法，所述步骤(4)中浸泡温度为15-40℃，优选为20-30℃。

优选所述步骤(4)中浸泡时间为1-10h，优选为2-8h。

7.由权利要求1-6任一项所述制备方法制备得到的具有油水分离功能的二氧化硅纳米粒子修饰材料。

8.如权利要求7所述的具有油水分离功能的二氧化硅纳米粒子修饰材料在油水分离中的应用。优选所述油水分离为石油生产、存储或运输，炼油，化工，餐饮，机械制造，食品加工，工业污水领域的含油废水净化。优选化工领域的含油废水净化。所述油为不与水混溶的液体，可以是液态烷烃和环烷烃，例如正己烷、石油醚、十二烷等；氯仿；液态芳香烃，例如苯、甲苯等；石油及其制品，例如汽油、柴油、煤油、原油等；动植物油脂等。

9.一种油水分离的方法，其特征在于使用权利要求7所述的具有油水分离功能的二氧化硅纳米粒子修饰材料。