[发明专利]一种油水分离用柔性Janus分离膜的制备方法和应用

权利要求书

1.一种油水分离用柔性Janus分离膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

a）、按每升水加入0.01～1 mol的疏水改性剂，30～60℃充分溶解后得改性溶液，将具有分级结构的ZnO/纤维素膜完全浸没在改性溶液中，60～90℃改性12～24 h，然后去离子水洗涤2～5次，60～80℃干燥12～24 h，得超疏水/超亲油ZnO/纤维素膜；

b）、按每升水加入0.02～0.3 mol锰盐、0.03～0.6 mol 氧化剂和0.02～0.3 mol钾盐计，配制得混合溶液，混合溶液在150～270℃水热反应72～144 h，得超长MnO₂纳米线，去离子水冲洗10～15次，60～90℃真空干燥；按每升水加入1.0～5.0 g计，将超长MnO₂纳米线在水中磁力搅拌1～2ｄ，得分散的超长MnO₂纳米线悬浮液；

c）、固定超疏水/超亲油ZnO/纤维素膜，按照每平方厘米超疏水/超亲油ZnO/纤维素膜使用0.5～5.0 mL超长MnO₂纳米线悬浮液计，通过真空抽滤获得柔性Janus分离膜，在60～80℃干燥8～20 h。

2.根据权利要求1所述油水分离用柔性Janus分离膜的制备方法，其特征在于：步骤a）中所述每升水加入0.1mol的疏水改性剂50℃溶解后得改性溶液。

3.根据权利要求1所述油水分离用柔性Janus分离膜的制备方法，其特征在于：步骤a）中所述去离子水洗涤2～5次，70℃干燥18ｈ。

4.根据权利要求1所述油水分离用柔性Janus分离膜的制备方法，其特征在于：步骤a）中所述疏水改性剂为月桂酸钠、油酸钠、KH-550、KH-560、KH-570中的任一种。

5.根据权利要求1所述油水分离用柔性Janus分离膜的制备方法，其特征在于：步骤a）中所述具有分级结构的ZnO/纤维素膜为ZnO纳米棒阵列涂层纤维素膜、ZnO纳米线阵列涂层纤维素膜、ZnO纳米线随机涂层纤维素膜、ZnO纳米棒随机涂层纤维素膜中的任一种。

6.根据权利要求1所述油水分离用柔性Janus分离膜的制备方法，其特征在于：步骤b）中按每升水加入0.1 mol锰盐、0.2 mol 氧化剂和0.1 mol钾盐计，配制得混合溶液。

7.根据权利要求1所述油水分离用柔性Janus分离膜的制备方法，其特征在于：步骤b）中所述混合溶液在220℃水热反应120 h。

8.根据权利要求1所述油水分离用柔性Janus分离膜的制备方法，其特征在于：步骤b）中按每升水加入2.0 g计，将超长MnO₂纳米线在水中磁力搅拌1～2ｄ，得分散的超长MnO₂纳米线悬浮液。

9.根据权利要求1所述油水分离用柔性Janus分离膜的制备方法，其特征在于：步骤b）中所述锰盐为硝酸锰、硫酸锰、氯化锰、乙酸锰中的任一种或多种。

10.根据权利要求1所述油水分离用柔性Janus分离膜的制备方法，其特征在于：步骤b）中所述氧化剂为高锰酸钾、过硫酸钾、高氯酸钾、重铬酸钾、过硫酸钠、高氯酸钠、重铬酸钠中的任一种或多种；所述钾盐为硫酸钾、氯化钾、硝酸钾、碳酸钾、乙酸钾中的任一种或多种。

11.根据权利要求1所述油水分离用柔性Janus分离膜的制备方法，其特征在于：步骤c）中按照每平方厘米超疏水/超亲油ZnO/纤维素膜使用2.0 mL超长MnO₂纳米线悬浮液计。

12.根据权利要求1所述油水分离用柔性Janus分离膜的制备方法，其特征在于：步骤c）中在70℃干燥10 h。