[0025] 下面对本发明实施例作具体详细的说明,本实施例在本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
[0026] 实施例1
[0027] 一种用于废水处理中的油水分离膜的制备方法,具体包括如下步骤:
[0028] S1:制备二氧化碳凝胶:1)将钛酸四丁酯缓慢加进无水乙醇溶液中,在室温下搅拌,其中钛酸四丁酯和无水乙醇的体积比为1:6,得到黄色澄清溶液。
[0029] 2)将冰醋酸和蒸馏水加入到无水乙醇溶液中,搅拌20min后,其中冰醋酸、蒸馏水和无水乙醇的体积比为1:1.1:30,然后滴加盐酸溶液,调节pH值至2.5,得到澄清溶液。
[0030] 3)将上述步骤1)中的黄色澄清溶液加入到步骤2)中的澄清溶液中,在40℃下搅拌15h,得到TiO2凝胶。
[0031] S2:将棉纤维加入到氢氧化钠、尿素和蒸馏水的混合溶液中,其中棉纤维、氢氧化钠、尿素和蒸馏水的质量体积比为1.2g:11.2g:4.2g:64mL,搅拌10h后,将其放置在‑45℃的冰箱中,冷冻6h,然后每个2h取出解冻搅拌10min,如此反复3次后得到澄清溶液。
[0032] S3:将漆酚加入到无水乙醇中,其中漆酚和无水乙醇的质量比为1:15,在室温下搅拌,然后将步骤S1中的TiO2凝胶加入到该溶液中,搅拌30min,将其移至静电纺丝注射泵中,在注射电压为18kV,注射距离为12cm,注射速率为0.2mL/min,进行纺丝,在接收辊上得到纳米薄膜,该膜不从接收辊上取下。
[0033] S4:将步骤S2的棉纤维溶液移入到注射泵中,在注射电压为15kV,注射距离为10cm,注射速率为0.3mL/min,纺丝在步骤S3的纳米薄膜上,都在纳米膜上面覆盖一层纤维膜,然后将其取下,将纤维膜朝下,纳米薄膜朝上放置在金属网架上,金属网架放置在装有乙醇溶液的容器中,加热到55℃,产生乙醇蒸汽,加热30min后冷却,抽真空在80℃下干燥
3h,得到所述分离膜。
[0034] 实施例2
[0035] 一种用于废水处理中的油水分离膜的制备方法,具体包括如下步骤:
[0036] S1:制备二氧化碳凝胶:1)将钛酸四丁酯缓慢加进无水乙醇溶液中,在室温下搅拌,其中钛酸四丁酯和无水乙醇的体积比为2:10.6,得到黄色澄清溶液。
[0037] 2)将冰醋酸和蒸馏水加入到无水乙醇溶液中,搅拌30min后,其中冰醋酸、蒸馏水和无水乙醇的体积比为1.5:1.4:56,然后滴加盐酸溶液,调节pH值至3,得到澄清溶液。
[0038] 3)将上述步骤1)中的黄色澄清溶液加入到步骤2)中的澄清溶液中,在50℃下搅拌20h,得到TiO2凝胶。
[0039] S2:将棉纤维加入到氢氧化钠、尿素和蒸馏水的混合溶液中,其中棉纤维、氢氧化钠、尿素和蒸馏水的质量体积比为1.5g:11.8g:5.6g:70mL,搅拌20h后,将其放置在‑38℃的冰箱中,冷冻8h,然后每个3h取出解冻搅拌10min,如此反复5次后得到澄清溶液。
[0040] S3:将漆酚加入到无水乙醇中,其中漆酚和无水乙醇的质量比为1:23,在室温下搅拌,然后将步骤S1中的TiO2凝胶加入到该溶液中,搅拌40min,将其移至静电纺丝注射泵中,在注射电压为21kV,注射距离为15cm,注射速率为0.3mL/min,进行纺丝,在接收辊上得到纳米薄膜,该膜不从接收辊上取下。
[0041] S4:将步骤S2的棉纤维溶液移入到注射泵中,在注射电压为15~18kV,注射距离为12cm,注射速率为0.5mL/min,纺丝在步骤S3的纳米薄膜上,都在纳米膜上面覆盖一层纤维膜,然后将其取下,将纤维膜朝下,纳米薄膜朝上放置在金属网架上,金属网架放置在装有乙醇溶液的容器中,加热到65℃,产生乙醇蒸汽,加热60min后冷却,抽真空在95℃下干燥
5h,得到所述分离膜。
[0042] 实施例3
[0043] 一种用于废水处理中的油水分离膜的制备方法,具体包括如下步骤:
[0044] S1:制备二氧化碳凝胶:1)将钛酸四丁酯缓慢加进无水乙醇溶液中,在室温下搅拌,其中钛酸四丁酯和无水乙醇的体积比为1.6:8.6,得到黄色澄清溶液。
[0045] 2)将冰醋酸和蒸馏水加入到无水乙醇溶液中,搅拌25min后,其中冰醋酸、蒸馏水和无水乙醇的体积比为1.2:1.3:46,然后滴加盐酸溶液,调节pH值至3,得到澄清溶液。
[0046] 3)将上述步骤1)中的黄色澄清溶液加入到步骤2)中的澄清溶液中,在40~50℃下搅拌15~20h,得到TiO2凝胶。
[0047] S2:将棉纤维加入到氢氧化钠、尿素和蒸馏水的混合溶液中,其中棉纤维、氢氧化钠、尿素和蒸馏水的质量体积比为1.4g:11.6g:5.2g:68mL,搅拌16h后,将其放置在‑40℃的冰箱中,冷冻7h,然后每个3h取出解冻搅拌10min,如此反复3~5次后得到澄清溶液。
[0048] S3:将漆酚加入到无水乙醇中,其中漆酚和无水乙醇的质量比为1:20,在室温下搅拌,然后将步骤S1中的TiO2凝胶加入到该溶液中,搅拌35min,将其移至静电纺丝注射泵中,在注射电压为20kV,注射距离为14cm,注射速率为0.25mL/min,进行纺丝,在接收辊上得到纳米薄膜,该膜不从接收辊上取下。
[0049] S4:将步骤S2的棉纤维溶液移入到注射泵中,在注射电压为16kV,注射距离为11cm,注射速率为0.4mL/min,纺丝在步骤S3的纳米薄膜上,都在纳米膜上面覆盖一层纤维膜,然后将其取下,将纤维膜朝下,纳米薄膜朝上放置在金属网架上,金属网架放置在装有乙醇溶液的容器中,加热到60℃,产生乙醇蒸汽,加热50min后冷却,抽真空在90℃下干燥
4h,得到所述分离膜。
[0050] 性能测试实验:
[0051] 将实施例1~3所制备的分离膜按照GB/T 1043.1‑2008进行冲击强度测试,按照GB/T1040.2‑2006标准进行拉伸强度测试,其结果如图1所示,
[0052] 将实施例1所制备的分离膜测试其分离效率,选取石油醚、柴油、煤油、正己烷和水按照体积比为1:1混合,然后进行测试,分离效率按照以下公式计算:q=Mt/M0×100%,其中Mt为初始有的重量,M0为分离后油的重量,其结果如图2所示,
[0053] 将实施例1制备的分离膜首先在不同pH值得溶液中浸泡24h,然后取出测试其水接触角,其结果如图3所示;将实施例1制备的分离膜在100~200℃下加热2h后,冷却取出测试其水接触角,其结果如图4所示;将实施例1制备的分离膜循环测试体积比为1:1的柴油和水的油水分离效率,其结果测试如图5所示,
[0054] 从图1中可以看出,实施例1~3制备的分离膜的拉伸强度在36MPa以上,冲击强度2
在15KJ/m以上,具有较好的力学性能,从图2可以看出,实施例1制备的分离膜在四种不同的油水混合物分离过程中,其分离效率均在99.2%左右,具有优异的油水分离效果;从图3和图4可以看出,实施例制备的分离膜在不同酸碱度下其水接触角有一定差异,但即使在pH=1的情况下其水接触角也在138°之上,而且在不同的温度下,其水接触角变化不大,说明该分离膜具有优异的稳定性能;从图5可以看出,在循环分离20次后,该分离膜的分离效率依然在90%以上,说明该膜具有较好的循环稳定性。
[0055] 需要说明的是,本发明其余实施例制备的分离膜与实施例1制备的分离膜具有相同或相近的分离效率,不需在此一一赘述。