[发明专利]一种用于油水分离的超疏油超亲水纳米纤维膜及其制备方法

权利要求书

1.一种用于油水分离的超疏油超亲水纳米纤维膜及其制备方法，其特征在于：包括，

将聚丙烯腈(PAN)单体溶于N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中制成PAN溶液，通过气体辅助纺丝法将PAN溶液制成PAN膜。

采用聚苯胺原位合成法改性PAN膜后得到PANI/PAN膜。

采用乙酸锌溶液和NaOH溶液交替浸涂改性PANI/PAN膜。

采用水热反应前驱液与浸涂后的PANI/PAN膜经过水热反应得到所述超疏油超亲水纳米纤维膜及其制备方法。

2.权利要求1所述的超疏油超亲水纳米纤维膜及其制备方法，其特征在于，所述室温下配置PAN溶液，包括，用磁力搅拌10～12h，待溶液均匀后停止，得到所述PAN溶液。

3.权利要求1或2所述的超疏油超亲水纳米纤维膜及其制备方法，其特征在于，所述通过气体辅助纺丝法将PAN制成PAN纳米纤维膜，包括，气纺1h后得到PAN纳米纤维膜，然后从收集器上剥离纤维膜，并在80℃的真空烘箱中干燥6h，以去除残留的溶剂，整个气纺过程的环境温度和湿度分别保持在25±5℃和40±5％，其中气体辅助纺丝条件包括：推进泵作用下针头注射速度为3mL/h，施加气流维持在10L/min。针与收集器之间的水平距离保持在20cm。

4.权利要求1或2所述的超疏油超亲水纳米纤维膜及其制备方法，其特征在于，所述采用原位合成法制备PANI/PAN膜，包括将所述PAN膜浸入聚苯胺溶液中。将过硫酸铵/盐酸溶液缓慢滴入含有PAN纳米纤维膜的苯胺溶液中。在氮气氛围下聚合2h后，用去离子水除去膜上残余杂质，在真空烘箱中60℃烘干2h。

5.权利要求1或2所述的超疏油超亲水纳米纤维膜及其制备方法，其特征在于，所述采用交替浸涂法制备ZnO/PANI/PAN膜，包括将所述PANI/PAN膜浸入乙酸锌溶液2min，然后在125℃下真空烘箱中热处理10min。后将烘干的PANI/PAN膜在NaOH溶液中浸泡2min，然后在125℃下热处理10min，重复上述步骤3次。然后将浸涂后的PANI/PAN膜和水热反应前驱液混合加入聚四氟乙烯反应釜中，通过水热法在90℃下反应8h后，用去离子水和乙醇清洗多次。

6.权利要求1或2所述的超疏油超亲水纳米纤维膜及其制备方法，其特征在于，所述水热反应前驱液，包括将Zn(NO₃)₂·6H₂O和C₆H₁₂N₄溶解于去离子水中，在室温下搅拌均匀得到。

7.权利要求1～6任一所述的超疏油超亲水纳米纤维膜及其制备方法制得的纳米纤维膜，其特征在于：当pH为1-14的水滴加载到膜上时，膜表面均表现出亲水性，WCAs为0°，并且能够保持72h以上；当pH为1-14的油滴加载到膜上时，膜表面均表现出超疏油性，UOCAs为150°以上，并且能够保持72h以上。

8.权利要求1～6任一所述的超疏油超亲水纳米纤维膜及其制备方法制得的纳米纤维膜，其特征在于：实际应用中，大多数情况下不管油水乳液的类型均能表现出优良的油水分离性能。