[发明专利]一种油水分离膜及其制备方法

说明书

本发明属于无机非金属材料技术领域，尤其涉及一种油水分离膜及其制备方法。本申请提供了一种油水分离膜的制备方法，包括以下步骤：步骤1、将陶瓷粉体、溶剂和酸碱调节剂混合，得到陶瓷粉体浆料；步骤2、将所述陶瓷粉体浆料与有机酸混合反应，得到第一反应物；步骤3、将所述第一反应物、表面活性剂和有机溶剂混合进行乳化，得到第二反应物；步骤4、将所述第二反应物依次进行成型和干燥处理，得到陶瓷膜素坯；步骤5、将所述陶瓷膜素坯进行烧结处理，得到多孔陶瓷膜；步骤6、将所述油水分离陶瓷膜的表面设置疏水层，得到油水分离膜。发明提供了一种微纳复合结构强度高，微/纳米粒子不易磨损和脱落，可重复使用，无污染的油水分离膜。

技术领域

本发明属于无机非金属材料技术领域，尤其涉及一种油水分离膜及其制备方法。

背景技术

近年来，随着我国对环境保护的重视和美好家园的向往，人们的环保意识普遍提高，相应环保行业政策相继出台。其中，油水分离的应用需求显得尤为紧迫，诸如海洋远轮的石油泄漏事故所产生的油水分离难题，有机化学实验室的油性/水性两相混合物的分离，以及餐厨行业的地沟油回收处理等。一般来说，目前的分离方法主要包括物理法、生物法、化学法和电化学法等，其中物理法分离又包括重力法分离、离心法分离、过滤法分离等。这些传统的油水分离技术一般具有设备简单、单次处理成本低，操作方法简单等优势，但另一方面，这些方法普遍存在分离效率较低、占地面积较大等缺点，且油污回收效率低，难以满足越来越严苛的环保要求。

近年来，材料科学的进步极大地推动了油水分离领域的技术发展。例如，利用材料表面的特殊浸润性所构筑的新型油水分离膜材料，目前已成为表界面材料领域的研究热点之一，并逐渐成为清理水面浮油和油水分离的重要方法，有望对解决水域污染等问题的解决将会起着至关重要的作用。一般来说，利用材料的特殊浸润性进行油水分离与传统的分离方法相比，具有材料性质稳定、分离效果好、分离效率高的优点。

一般来说，可根据材料性质将油水分离材料分为两种：1)超疏水-超亲油分离膜，又被称为“除油型”分离膜；2)超亲水-超疏油分离膜，又被称为“除水型”分离膜。其中“除油型”分离膜因其油水选择性强、分离效果好的优点被广泛应用，但其亲油的本质使得这种材料在使用的过程中存在以下问题：极易被油污染，使用后的弃置或焚烧等处理方式往往会造成对环境的二次污染。因此，如何开发出绿色环保、可重复使用，且制备工艺简单，便于工业化生产的的超疏水-超亲油分离膜“除油型”的油水分离膜材料就显得极为重要。

随着工业的发展与生态环境保护日益的紧迫，生态文明建设已经成为国家层面的战略任务，工业排放的油水混合体，是生态破坏生态环境的头号杀手。因此，如何净化工业废水，油水混合体，一直是学术界与工业界的研究热门课题。

目前的“除油型(超疏水-超亲油)”油水分离膜的技术缺点主要有：

1)工艺流程复杂、工业生产的可控性不强，如专利CN201810742339.7采用静电纺丝加层层自组装的复杂工艺制备油水分离膜，其工艺繁多，流程复杂；2)目前的工艺技术，如涂覆、结晶生长、电沉积等，所制备的微纳复合结构一般不稳定，微/纳粒子易磨损和脱落；3)采用聚合物作为主体材料，存在材料重复使用程度低、易污染环境等问题。

综上所述，现有技术的油水分离膜存在微纳复合结构一般不稳定，微/纳粒子易磨损和脱落，以及重复使用程度低、易污染环境的技术缺陷。

发明内容

本发明第一方面提供了一种微纳复合结构强度高，微/纳米粒子不易磨损和脱落，可重复使用，无污染的可进行油水分离的油水分离膜。

本发明第二方面提供了一种制备工艺流程简单、工业生产的可控性强的可进行油水分离的油水分离膜的制备方法。

有鉴于此，本申请提供了一种油水分离膜的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、将陶瓷粉体、溶剂和酸碱调节剂混合，得到陶瓷粉体浆料；