公布日：2023.09.12
申請(qǐng)日：2023.06.01
分類號(hào)：B01D67/00(2006.01)I;B01D69/02(2006.01)I;B01D61/38(2006.01)I;C02F1/40(2023.01)I;C02F1/44(2023.01)I
摘要
本發(fā)明公開了一種用于餐廚廢水處理的超親水/水下超疏油分離膜的制備方法。該制備方法是先通過堿刻蝕處理，使高分子纖維織物表面生成羧基和羥基兩種官能團(tuán)，然后再堿性條件下，以多巴胺為粘合劑，使Cu(OH)2納米粒子固定在織物表面，最后得到超親水/水下超疏油分離膜。本發(fā)明的超親水/水下超疏油分離膜可以應(yīng)用于餐廚垃圾廢水的油水分離處理。本發(fā)明的制備工藝簡(jiǎn)單，原材料易得，制得的超親水/水下超疏油分離膜穩(wěn)定性好、分離效率和重復(fù)使用率高。
權(quán)利要求書
1.一種用于餐廚廢水處理的超親水/水下超疏油分離膜的制備方法，其特征在于，具有以下步驟：（1）將高分子網(wǎng)膜在乙醇溶液中進(jìn)行超聲清洗，去除表面的雜質(zhì)；（2）將潔凈的高分子網(wǎng)膜置于堿性刻蝕液中進(jìn)行刻蝕處理，隨后取出用去離子水沖洗后干燥，通過刻蝕處理，使高分子纖維織物表面生成羧基和羥基兩種官能團(tuán)；（3）將CuCl2粉末溶于氨水溶液中，然后加入多巴胺（DA），經(jīng)超聲攪拌均勻反應(yīng)后，得到PDA-銅氨溶液；（4）將步驟（2）得到的高分子網(wǎng)膜沉浸于PDA-銅氨溶液，然后干燥，去除殘留的氨，得到含氫氧化銅和多巴胺的高分子網(wǎng)膜，最后用去離子水反復(fù)清洗高分子網(wǎng)膜去除殘留的NaOH，干燥得到超親水/水下超疏油分離膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于餐廚廢水處理的超親水/水下超疏油分離膜的制備方法，其特征在于，步驟（1）中的高分子網(wǎng)膜為滌綸、丙綸或錦綸織物，乙醇溶液濃度為95%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于餐廚廢水處理的超親水/水下超疏油分離膜的制備方法，其特征在于，步驟（2）所述堿性刻蝕液為NaOH溶液，其濃度為10g/L；刻蝕處理時(shí)堿性刻蝕液溫度維持在70~80℃，持續(xù)至少1小時(shí)；其干燥方法為于50℃溫度下干燥半小時(shí)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于餐廚廢水處理的超親水/水下超疏油分離膜的制備方法，其特征在于，步驟（3）所述氨水溶液pH為9，CuCl2粉末、多巴胺和氨水溶液之間按照（0.2~1g）：（1~2g）：1L進(jìn)行配比。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于餐廚廢水處理的超親水/水下超疏油分離膜的制備方法，其特征在于，步驟（4）所述高分子網(wǎng)膜于PDA-銅氨溶液中的沉浸時(shí)間為10min，浸漬次數(shù)為4次，干燥溫度為50℃。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題是，針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提出創(chuàng)新方案，尤其是提供一種超親水/水下超疏油分離膜的制備方法。通過本方法制備的網(wǎng)膜穩(wěn)定性好，具有超親水及水下超疏油特性，油水分離效率高，可重復(fù)利用率高。
為解決上述問題，本發(fā)明采用的方案如下：一種用于餐廚廢水處理的超親水/水下超疏油分離膜的制備方法，其特征在于，具有以下步驟：（1）將高分子網(wǎng)膜在乙醇溶液中進(jìn)行超聲清洗，去除表面的雜質(zhì)；（2）將潔凈的高分子網(wǎng)膜置于堿性刻蝕液中進(jìn)行刻蝕處理，隨后取出用去離子水沖洗后干燥，通過刻蝕處理，使高分子纖維織物表面生成羧基和羥基兩種官能團(tuán)；（3）將CuCl2粉末溶于氨水溶液中，然后加入多巴胺（DA），經(jīng)超聲攪拌均勻反應(yīng)后，得到PDA-銅氨溶液；（4）將步驟（2）得到的高分子網(wǎng)膜沉浸于PDA-銅氨溶液，然后干燥，去除殘留的氨，得到含氫氧化銅和多巴胺的高分子網(wǎng)膜。最后用去離子水反復(fù)清洗高分子網(wǎng)膜，去除步驟（2）中可能殘留的NaOH，干燥得到超親水/水下超疏油分離膜。
進(jìn)一步，所述用于餐廚廢水處理的超親水/水下超疏油分離膜的制備方法，其特征在于，步驟（1）中的高分子網(wǎng)膜為滌綸、丙綸或錦綸織物，乙醇溶液濃度為95%。
進(jìn)一步，所述用于餐廚廢水處理的超親水/水下超疏油分離膜的制備方法，其特征在于，步驟（2）所述堿性刻蝕液為NaOH溶液，其濃度為10g/L；刻蝕處理時(shí)堿性刻蝕液溫度維持在70~80℃，持續(xù)至少1小時(shí)；其干燥方法為于50℃溫度下干燥半小時(shí)。
進(jìn)一步，所述用于餐廚廢水處理的超親水/水下超疏油分離膜的制備方法，其特征在于，步驟（3）所述氨水溶液pH為9，CuCl2粉末、多巴胺和氨水溶液之間按照（0.2~1g）：（1~2g）：1L進(jìn)行配比。
進(jìn)一步，所述用于餐廚廢水處理的超親水/水下超疏油分離膜的制備方法，其特征在于，步驟（4）所述高分子網(wǎng)膜于PDA-銅氨溶液中的沉浸時(shí)間為10min，浸漬次數(shù)為4次，干燥溫度為50℃。
本發(fā)明的技術(shù)效果如下：（1）本發(fā)明通過刻蝕法和浸漬法，將PDA和Cu(OH)2納米粒子修飾在高分子織物表面，構(gòu)造微納分層的粗糙結(jié)構(gòu)，其中PDA不僅加強(qiáng)了Cu(OH)2納米粒子與織物的附著作用，還增強(qiáng)了織物的親水性。
（2）本發(fā)明制備的超親水/水下超疏油分離膜穩(wěn)定性好、分離效率和重復(fù)使用率高，且能適用于鹽分較高的環(huán)境中。
（3）本發(fā)明制備工藝簡(jiǎn)單，原材料易得，可大規(guī)模生產(chǎn)。
（發(fā)明人：張小賽;李康杰;劉杰;朱菁;王瑾瑾;袁建海）
