[发明专利]一种实现乳化油分离的超亲水复合膜及其制备方法和应用

说明书

本发明属于乳化油水分离材料的技术领域，具体涉及一种实现乳化油分离的超亲水复合膜及其制备方法和应用。所述复合膜为在膜体介质上涂布由胶黏剂、聚苯乙烯微球以及光催化剂制得的具有微纳米结构的复合材料形成。按配比将聚苯乙烯微球、胶黏剂以及光催化剂混合，加入到有机溶剂中，充分搅拌均匀，将得到的混合物涂布于膜体介质上，于烘箱中成膜，成膜温度为25～80℃，之后，冷却至常温，紫外灯下进行照射，即得到超亲水复合膜。该材料具有优异的亲水疏油性质和自清洁能力，在连续油水分离装置中，乳化油分离效率达到99％以上，含油量低于10mg/L。

技术领域

本发明属于乳化油水分离材料的技术领域，具体涉及一种实现乳化油分离的超亲水复合膜及其制备方法和应用。

背景技术

油污染已是老生常谈的问题，除了油田开采、提炼产生的废油，原油运输等过程中发生意外造成的泄漏外，在工业生产中也会产生大量含油废水，这些油对海洋、河流、土壤等带来巨大的污染，威胁着各生态系统的平衡。

这些含油废水流入河流，将限制水中各类植物、鱼类的生长，甚至进入它们体内，引起中毒，这将给各流域的渔业带来巨大的影响。而对于各近岸海域而言，含油废水的来源更多，如径流流入、渔船行驶、排污与降水等，因此其水体污染更为严重，一旦污染加重，将给当地渔业造成重创。

因此，有效地处理含油废水对环境保护和不可再生资源的节约都有着重大的社会意义。现有的油水分离材料大多只能分离浮油或分散油。其分离方法一般是吸附法。乳化油在表面活性剂作用下，其稳定性较好，且粒径在10μm以下，难以进行油水分离。由于乳化油稳定性来自于表面活性剂对其相界面上的稳定作用，只要能够破坏其相界面的稳定性，就可以实现乳化油的分离。但是乳化油的结构并不简单，具有多层结构，难以快速实现自行破乳。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种实现乳化油分离的超亲水复合膜及其制备方法和应用。

本发明的技术内容如下：

本发明提供了一种实现乳化油分离的超亲水复合膜，所述复合膜为在膜体介质上涂布由胶黏剂、聚苯乙烯微球以及光催化剂制得的具有微纳米结构的复合材料形成；

所述聚苯乙烯微球的粒径为1～3μm；

所述胶黏剂包括水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸酯树脂、水性环氧树脂、氨基树脂的一种；

所述光催化剂包括TiO₂、ZnO、SnO₂、ZnS、CdS的一种，使用粒径为10～50nm；

所述膜体介质包括金属网或纤维布。

本发明还提供了一种实现乳化油分离的超亲水复合膜的制备方法，包括如下步骤：

按配比将聚苯乙烯微球、胶黏剂以及光催化剂混合，加入到有机溶剂中，充分搅拌均匀，将得到的混合物涂布于膜体介质上，于烘箱中成膜，成膜温度为25～80℃，之后冷却至常温，紫外灯下进行照射，即得到超亲水复合膜；

所述成膜温度优选为25℃；

按重量份计，所述聚苯乙烯微球溶液占40～70份、胶黏剂溶液占1.5～5份、光催化剂占100份。

所述聚苯乙烯微球、胶黏剂以及光催化剂混合，加入到有机溶剂中得到的混合物溶液的浓度为0.1mg/mL～0.5mg/mL；

所述有机试剂包括丙酮、N,N二甲基甲酰胺(DMF)或四氢呋喃；

所述混合物涂布于膜体介质的涂布厚度为100～500μm；

所述紫外灯的照射时间为不少于60min。

本发明还提供了一种超亲水复合膜在实现乳化油的油水分离方面的应用。

本发明的有益效果如下：