[发明专利]用于油水分离的自清洁纳米纤维素膜、制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种用于油水分离的自清洁纳米纤维素膜的制备方法，包括以下步骤：将醋酸纤维素膜置于多巴胺缓冲溶液中，机械振荡反应，得到聚多巴胺包覆的纤维素膜，并将聚多巴胺包覆的纤维素膜进行真空烘干；将聚多巴胺包覆的纤维素膜置于纳米纤维素分散液中，反应得到自清洁纳米纤维素膜，并将自清洁纳米纤维素膜进行真空烘干。本发明制备的自清洁纳米纤维素膜具有优异的抗污染性、能够高效率分离水包油乳液、染料废液，稳定性好，能够耐受复杂的酸碱、高盐环境。此外，该制备方法简单、操作性极强，且在制备过程中不需要添加其他溶剂，有利于环境保护，从而减少了企业的生产成本，有利于企业的大规模的生产和实际环境的大规模应用。

技术领域

本发明涉及纳米纤维膜改性的技术领域，具体的说，是指一种用于油水分离的自清洁纳米纤维素膜、制备方法及其应用。

背景技术

对于日益严重的废水问题，如频繁的采油活动和含油废水的工业排放，油水分离问题一直是研究的热点之一。因此，迫切需要高效的油水分离技术。

目前的水净化方法包括化学凝固，溶剂萃取，离子交换，吸收，膜分离等。但是传统采用膜进行油水分离的效果往往不佳，其主要是因为油吸附和沉降在膜的表面，从而达到膜上有严重污垢，进而导致膜的分离性能和寿命效率都发生不可逆的下降。

因此解决膜污染问题十分重要。此外，污水不仅仅是含油废水，更会有含有染料的废水，且处理过程中不可避免的会遇到一些恶劣环境，但现有膜难以在这些恶劣极端条件下正常使用，同时现有制备膜的工艺过程繁杂，制备过程中会产生较多的中间杂质，对环境也不友好，而且成本也相对较高。

发明内容

本发明提供一种用于油水分离的自清洁纳米纤维素膜、制备方法及其应用，用于解决现有技术中存在：

现有制备膜的制备方法较多且复杂，尤其是工艺上更为繁琐，但是生产效率却十分低下，并且成本也相对较大的技术问题。

现有制备的膜在分离废水油污时，存在不能高效分离，膜在分离过程中由于油吸附和沉降在膜表面上堆积形成严重污垢进而影响膜分离性能的技术问题。

本发明的第一个目的在于提供一种用于油水分离的自清洁纳米纤维素膜的制备方法，该制备方法简单、操作容易，企业的成本少，且制备过程不需添加更多溶剂，绿色环保，可以大规模的生产；

本发明的第二个目的在于提供一种用于油水分离的自清洁纳米纤维素膜，本发明提供的膜能够增强膜表面的亲水性，可以改善膜的抗污能力，同时可以提高膜的分离性能，延长膜的使用寿命。

本发明的第三个目的在于提供一种用于油水分离的自清洁纳米纤维素膜的应用。该膜主要用于在油水分离的领域。

本发明的第一个目的是这样实现的：

一种用于油水分离的自清洁纳米纤维素膜的制备方法，本发明通过以下技术方案实现：包括以下步骤：

将醋酸纤维素膜置于含有多巴胺缓冲溶液中，机械振荡，反应得到聚多巴胺包覆的纤维素膜，并将聚多巴胺包覆的纤维素膜进行真空烘干；

将聚多巴胺包覆的纤维素膜置于纳米纤维素分散液中，反应得到自清洁纳米纤维素膜，并将自清洁纳米纤维素膜进行真空烘干。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述多巴胺缓冲溶液的制备步骤为：将多巴胺加入到羟甲基氨基甲烷盐酸缓冲液中，搅拌得到多巴胺缓冲溶液。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述醋酸纤维素膜的孔径为0.22微米。

为了更好的实现本发明，进一步的，将醋酸纤维素膜置于含有多巴胺缓冲溶液中，机械振荡，反应得到聚多巴胺包覆的纤维素膜，该反应条件为：温度为25～90℃、PH为8.5和机械振荡时间为12～48h；优选温度为50℃，时间为24h。