[发明专利]一种具有乳液分离功能的超疏水海绵的制备方法

说明书

本发明公开了一种乳液分离超疏水海绵的制备方法。采用浸涂的方式，将商业聚合物海绵依次浸入配制好的聚丙烯酸、壳聚糖溶液，以及含氢氧化镁的悬浊液中，经清洗、干燥处理后，得到表面具有微‑纳结构的海绵；再使用含低表面能的表面活性剂对上述得到的海绵进行处理，经清洗、干燥后即得可实现乳液分离的超疏水海绵。本乳液分离超疏水海绵可用于表面活性剂稳定的水包油型油水混合乳液的分离，并具有分离效率高、可重复利用率高、吸附容量大、通量高等优点，且工艺简单、条件温和、绿色环保、廉价便捷、制备周期短，易于实现规模化生产与应用。

技术领域

本发明属于油水乳液分离技术领域，涉及一种利用纳米技术和表面修饰技术对聚合物海绵修饰改性来制备用于乳液分离的超疏水海绵的方法。

背景技术

含油废水作为世界范围内的重要污染来源，已对生态环境、社会经济、身体健康等多方面造成严重的负面影响。含油废水污染的产生主要源自石油化工、纺织染整、金属冶炼、食品加工等工业领域含油废水的直接排放，以及海洋石油的勘探、开发与运输等过程中发生的油品泄露。开发对含油废水具有高效分离能力的材料和工艺具有广泛的实际应用价值。目前，针对层状油水混合物分离，已有大量有效方法被报道，同时也开发了各种高效的材料用于层状油水混合物的分离。相对于层状油水混合物的分离，作为乳状油水混合物的油水乳液分离更难，其至少要包括破乳化和油水分离两个过程。而在具体的工业实践中，由于油水乳液的组成复杂，通常含表面活性剂，因此更稳定、均匀而难以简单分离，这也是油水乳液分离的难点所在。普通的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与油水分离领域，但大多数超疏水超亲油材料只能是用于分离简单的层状油水混合物。因此，寻求可以对含表面活性剂的稳定、均匀乳液实现有效破乳，并同时进行油水分离的分离材料成为了亟待解决而又充满挑战的世界性课题。

发明内容

针对现有技术存在的问题和不足，本发明提供一种油水乳液的分离方法。

本发明采用具有超疏水性能的复合型聚合物海绵材料进行油水乳液分离；该聚合物海绵是通过负载具有纳米层状颗粒，在具有低表面能的表面活性剂中浸涂后，在烘箱中烘干后制备得到，具有在空气中超疏水、超亲油的性质，可以只在重力作用或搅拌作用下下，实现油水乳液的快速分离。

本发明所采用的技术方案如下步骤：

1)将聚合物海绵浸入含聚丙烯酸的水溶液，含壳聚糖的分散液，以及含纳米氢氧化镁颗粒的悬浊液中，洗涤、干燥后得到具有微-纳结构的海绵；

2)采用具有低表面能的表面活性剂对上述干燥后的具有微-纳结构的海绵进行处理，干燥后即可得到实现乳液分离的超疏水海绵。

进一步的，所述聚合物海绵为具有成本低、质量轻、孔径小、吸附量高、弹性良好等特点的三维多孔的三聚氰胺海绵或聚氨酯海绵。

进一步的，所述聚丙烯酸溶液的pH＝1，含量为0.1wt％，为匀速搅拌1h后制得。

进一步的，所述pH＝1的聚丙烯酸溶液，是在搅拌过程中，滴入一定体积的含量为1M的稀盐酸得到。

进一步的，所述壳聚糖溶液的pH＝5，含量为0.5wt％，为均匀搅拌12h后制得。

进一步的，所述pH＝5的壳聚糖溶液，是在搅拌过程中，滴入一定体积的含量为1M的稀盐酸得到。

进一步的，所述氢氧化镁悬浊液的pH＝10，含量为0.05～0.5wt％，为匀速搅拌12h后制得。

进一步的，所述pH＝10的氢氧化镁悬浊液，是在搅拌过程中，滴入一定体积的含量为0.2M的氢氧化钠得到。