[发明专利]一种抗污染碳酸钙基纤维素复合膜及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种抗污染碳酸钙基纤维素复合膜的制备方法，包括如下步骤：S1、制备GO/CMC/CaCl₂混合溶液，分别配置CaCl₂溶液、CMC溶液和GO分散液，将所述CaCl₂溶液、CMC溶液和GO分散液混合即得GO/CMC/CaCl₂混合溶液；S2、配置Na₂CO₃溶液，将所述Na₂CO₃溶液与步骤S1所得GO/CMC/CaCl₂混合溶液混合并搅拌得到悬浮液，将所述悬浮液抽滤到纤维膜上制得GO‑CMC‑CaCO₃复合膜。本发明所提供的抗污染碳酸钙基纤维素复合膜对于油水分离膜的水通量、抗污染性、自清洁等性能均有显著的提升。

技术领域

本发明属于材料化学技术领域，具体涉及一种抗污染碳酸钙基纤维素复合膜及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，膜分离技术在油水分离领域获得了快速发展，特别是在油田污水处理领域，为满足油田污水回灌或排放标准，膜法在油田污水处理中得到了广泛的应用。然而，传统的油水分离材料多为亲油/疏水材料,如碳材料、疏水性气凝胶、聚四氟乙烯(PTFE)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)等,其油水分离基于从水体中选择性吸油的“油去除”机理。这类材料的缺点在于分离过程中膜表面往往容易被油污粘附导致孔隙被堵,降低了油水分离效率。特别是高粘度且组分复杂的原油，对大多数膜材料都具有极强的粘附性，导致膜的性能和寿命急剧下降，严重地限制了膜分离技术在油水分离领域的应用。

因此，提高或解决油水分离膜的抗污染问题是油水分离膜研究的关键点，同时也是目前油水分离膜研发所面临的巨大挑战，对实现膜分离技术在油水分离领域的实际应用具有重要意义。

发明内容

针对现有技术中上述的不足，本发明针对于油水分离膜的抗污染性、自清洁、高通量等性能的提高，提供了一种抗污染碳酸钙基纤维素复合膜及其制备方法和应用。

本发明第一方面提供了一种抗污染碳酸钙基纤维素复合膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、制备GO/CMC/CaCl₂混合溶液

分别配置CaCl₂溶液、CMC溶液和GO分散液，将所述CaCl₂溶液、CMC溶液和GO分散液混合即得GO/CMC/CaCl₂混合溶液；

S2、制备GO-CMC-CaCO₃复合膜

配置Na₂CO₃溶液，将所述Na₂CO₃溶液与步骤S1所得GO/CMC/CaCl₂混合溶液混合并搅拌得到悬浮液，将所述悬浮液抽滤到纤维膜上制得GO-CMC-CaCO₃复合膜。

进一步地，在步骤S1中，先将GO分散液与CMC溶液混合得到混合物，再将CaCl₂溶液加入所述混合物中即得GO/CMC/CaCl₂混合溶液。

进一步地，所述CaCl₂溶液的浓度为0.08mol/L-0.12mol/L，所述CMC溶液的浓度为0.08wt％-0.12wt％，所述GO分散液的浓度为0.04mg/mL-0.06mg/mL，所述CaCl₂溶液的加量为45重量份-55重量份，所述CMC溶液的加量为45重量份-55重量份，所述GO分散液的加量为0.4重量份-0.6重量份。

进一步地，在步骤S2中，所述Na₂CO₃溶液的浓度为0.09mol/L-0.11mol/L，所述Na₂CO₃溶液的加量为4mL-5mL。