公布日：2023.09.12
申请日：2023.06.01
分类号：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
本发明公开了一种用于餐厨废水处理的超亲水/水下超疏油分离膜的制备方法。该制备方法是先通过碱刻蚀处理，使高分子纤维织物表面生成羧基和羟基两种官能团，然后再碱性条件下，以多巴胺为粘合剂，使Cu(OH)2纳米粒子固定在织物表面，最后得到超亲水/水下超疏油分离膜。本发明的超亲水/水下超疏油分离膜可以应用于餐厨垃圾废水的油水分离处理。本发明的制备工艺简单，原材料易得，制得的超亲水/水下超疏油分离膜稳定性好、分离效率和重复使用率高。
权利要求书
1.一种用于餐厨废水处理的超亲水/水下超疏油分离膜的制备方法，其特征在于，具有以下步骤：（1）将高分子网膜在乙醇溶液中进行超声清洗，去除表面的杂质；（2）将洁净的高分子网膜置于碱性刻蚀液中进行刻蚀处理，随后取出用去离子水冲洗后干燥，通过刻蚀处理，使高分子纤维织物表面生成羧基和羟基两种官能团；（3）将CuCl2粉末溶于氨水溶液中，然后加入多巴胺（DA），经超声搅拌均匀反应后，得到PDA-铜氨溶液；（4）将步骤（2）得到的高分子网膜沉浸于PDA-铜氨溶液，然后干燥，去除残留的氨，得到含氢氧化铜和多巴胺的高分子网膜，最后用去离子水反复清洗高分子网膜去除残留的NaOH，干燥得到超亲水/水下超疏油分离膜。
2.根据权利要求1所述用于餐厨废水处理的超亲水/水下超疏油分离膜的制备方法，其特征在于，步骤（1）中的高分子网膜为涤纶、丙纶或锦纶织物，乙醇溶液浓度为95%。
3.根据权利要求1所述用于餐厨废水处理的超亲水/水下超疏油分离膜的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述碱性刻蚀液为NaOH溶液，其浓度为10g/L；刻蚀处理时碱性刻蚀液温度维持在70~80℃，持续至少1小时；其干燥方法为于50℃温度下干燥半小时。
4.根据权利要求1所述用于餐厨废水处理的超亲水/水下超疏油分离膜的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述氨水溶液pH为9，CuCl2粉末、多巴胺和氨水溶液之间按照（0.2~1g）：（1~2g）：1L进行配比。
5.根据权利要求1所述用于餐厨废水处理的超亲水/水下超疏油分离膜的制备方法，其特征在于，步骤（4）所述高分子网膜于PDA-铜氨溶液中的沉浸时间为10min，浸渍次数为4次，干燥温度为50℃。
发明内容
本发明所要解决的问题是，针对上述现有技术中的缺点，提出创新方案，尤其是提供一种超亲水/水下超疏油分离膜的制备方法。通过本方法制备的网膜稳定性好，具有超亲水及水下超疏油特性，油水分离效率高，可重复利用率高。
为解决上述问题，本发明采用的方案如下：一种用于餐厨废水处理的超亲水/水下超疏油分离膜的制备方法，其特征在于，具有以下步骤：（1）将高分子网膜在乙醇溶液中进行超声清洗，去除表面的杂质；（2）将洁净的高分子网膜置于碱性刻蚀液中进行刻蚀处理，随后取出用去离子水冲洗后干燥，通过刻蚀处理，使高分子纤维织物表面生成羧基和羟基两种官能团；（3）将CuCl2粉末溶于氨水溶液中，然后加入多巴胺（DA），经超声搅拌均匀反应后，得到PDA-铜氨溶液；（4）将步骤（2）得到的高分子网膜沉浸于PDA-铜氨溶液，然后干燥，去除残留的氨，得到含氢氧化铜和多巴胺的高分子网膜。最后用去离子水反复清洗高分子网膜，去除步骤（2）中可能残留的NaOH，干燥得到超亲水/水下超疏油分离膜。
进一步，所述用于餐厨废水处理的超亲水/水下超疏油分离膜的制备方法，其特征在于，步骤（1）中的高分子网膜为涤纶、丙纶或锦纶织物，乙醇溶液浓度为95%。
进一步，所述用于餐厨废水处理的超亲水/水下超疏油分离膜的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述碱性刻蚀液为NaOH溶液，其浓度为10g/L；刻蚀处理时碱性刻蚀液温度维持在70~80℃，持续至少1小时；其干燥方法为于50℃温度下干燥半小时。
进一步，所述用于餐厨废水处理的超亲水/水下超疏油分离膜的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述氨水溶液pH为9，CuCl2粉末、多巴胺和氨水溶液之间按照（0.2~1g）：（1~2g）：1L进行配比。
进一步，所述用于餐厨废水处理的超亲水/水下超疏油分离膜的制备方法，其特征在于，步骤（4）所述高分子网膜于PDA-铜氨溶液中的沉浸时间为10min，浸渍次数为4次，干燥温度为50℃。
本发明的技术效果如下：（1）本发明通过刻蚀法和浸渍法，将PDA和Cu(OH)2纳米粒子修饰在高分子织物表面，构造微纳分层的粗糙结构，其中PDA不仅加强了Cu(OH)2纳米粒子与织物的附着作用，还增强了织物的亲水性。
（2）本发明制备的超亲水/水下超疏油分离膜稳定性好、分离效率和重复使用率高，且能适用于盐分较高的环境中。
（3）本发明制备工艺简单，原材料易得，可大规模生产。
（发明人：张小赛;李康杰;刘杰;朱菁;王瑾瑾;袁建海）
