[发明专利]一种乳液分离超疏水皮胶原纤维膜的制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种乳液分离超疏水皮胶原纤维膜的制备方法及其应用，先将含碳纳米管的无水乙醇分散液抽滤至经润洗、干燥处理的皮胶原纤维膜上，干燥后得到具有微‑纳结构的皮胶原纤维膜；再用低表面能物质对上述具有微‑纳结构的皮胶原纤维膜进行处理，干燥后即得乳液分离超疏水皮胶原纤维膜。该乳液分离超疏水皮胶原纤维膜可用于含复合表面活性剂稳定的油包水型纳乳液和微乳液的分离，并具有分离效率高、通量大、可重复使用性能好等优点，且工艺简单、制备周期短、能耗小，易于实现大规模生产和应用。

技术领域

本发明属于电化学处理技术领域，涉及一种利用纳米技术和表面修饰技术对皮胶原纤维膜进行修饰来制备用于乳液分离的超疏水皮胶原纤维膜的通用方法。

背景技术

由于含油废水如工业冷轧、热轧钢、铝制备、食品、纺织、皮革、石化和金属表面处理等生活污水和工业废水的大量排放，以及海上原油泄漏事故频繁发生，油水分离技术已经成为一个非常重要的领域(Kajitvichyanukul P, Hung Y T, Wang L K. MembraneTechnologies for oil-Water Separation[M]// Membrane and DesalinationTechnologies. Humana Press, 2011:639-668.Miksch K, Cema G, Corvini P F, etal. RD priorities in the field of sustainable remediation and purificationof agro-industrial and municipal wastewater[J]. New Biotechnology, 2015, 32(1):128-131. Long-Term Effects of Crude oil on Developing Fish: Lessons fromthe Exxon Valdez oil Spill[J]. Energy Sources, 2003, 25(6):509-517.)。目前，具有特殊浸润性的表面材料在油水分离中的应用是研究热点之一。(Kong L H, Chen X H,Yu L G, et al. Superhydrophobic Cuprous oxide Nanostructures on Phosphor-Copper Meshes and Their oil-Water Separation and oil Spill Cleanup[J].AcsAppl Mater Interfaces, 2015, 7(4):2616-2625. Li J, Kang R, Tang X, et al.Superhydrophobic meshes that can repel hot water and strong corrosive liquidsused for efficient gravity-driven oil/water separation[J]. Nanoscale, 2016, 8(14):7638-7645.)。其中，超疏水超亲油表面因其选择性吸油和完全不吸水而被广泛应用，但大多数超疏水超亲油材料只能是用于分离简单的能自主分层的油水混合物或含单一表面活性剂的乳液(Duan C, Zhu T, Guo J, et al. Smart enrichment and facileseparation of oil from emulsions and mixtures by superhydrophobic/superoleophilic particles[J]. ACS applied materials interfaces, 2015, 7(19): 10475-10481. Zhang W, Shi Z, Zhang F, et al. Superhydrophobic andsuperoleophilic PVDF membranes for effective separation of water-in-oilemulsions with high flux[J]. Advanced Materials, 2013, 25(14):2071.)。然而在实际的油水混合物中，常常还有大量的复合表面活性剂，所以油水混合物是以乳液的形式存在的。此外，近年来膜分离法作为一种新型的油水分离方法，由于其具有分离效率高，分离速度快、可连续实现油水分离等优点而备受关注。因此，寻求可以对含复合表面活性剂的稳定乳液实现有效破乳并同时进行油水分离的乳液分离膜成为了丞待解决而又充满挑战的世界性课题。