一种具有自清洁能力的油水分离铜网膜及制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种具有自清洁能力的油水分离铜网膜及制备方法和应用，该方法包括：

【技术实现步骤摘要】
一种具有自清洁能力的油水分离铜网膜及制备方法和应用


[0001]本专利技术属于石油工业中的油水分离
，涉及一种具有自清洁能力的油水分离铜网膜及制备方法和应用
。

技术介绍

[0002]近年来，我国经济持续快速发展，对石油需求越来越大
。
全国陆地各大主力油田随着采油量的不断提高，基本均进入高含水
、
高采出
(
含水率＞
60
％
)
的开发阶段
。
现阶段我国油田开发的主要方式是注水开发，油田进入高含水期之后，地层采出水量大幅增长，产生大量含油污水
。
含油污水会对饮用水水源
、
江河湖泊和土壤等造成严重污染，尤其当含油污水进入水体之后，会破坏水体的生态平衡，严重影响人类用水水源的安全和健康
。
因此，亟待开发能够快速高效
、
低成本处理大量含油污水的工艺，将油
、
水分离处理，实现油资源的回收与利用，并净化水资源，使其符合排放或使用标准
。
[0003]传统的油水分离技术包括：重力分离
、
撇沫
、
浮选
、
离心分离等，这些技术虽然也能起到一定的油水分离作用，但都不具备高效的选择性分离或吸收能力，通常分离出的油纯度难以满足二次使用的要求
。
膜分离技术是近十几年油田处理含油污水主要的方法之一，传统的油水分离材料基本上不具备抗油污染能力，使得这些分离材料多数是一次性使用材料
。
处理这类分离过后的废弃材料通常会造成环境的再次污染，例如常用的吸油泡沫需要燃烧处理
。
因此制备具有选择性过滤和选择性吸收油
(
水
)
而排斥水
(
油
)
的可循环使用新型油水分离材料在采出液处理中具有重要的作用
。
[0004]当采用膜分离技术进行油田含油污水的处理的时候，膜的透水通量会随着操作时间的推移而下降，即膜污染，分离膜被污染后处理油田含油污水的效率会受到极大影响
。
随着对表面浸润机理的逐步深入研究，基于表面浸润性的膜分离技术不断发展，目前已仿生制备出超疏水
‑
超亲油
、
超亲水
‑
水下超疏油
、
超双疏等油水分离膜
。
超疏水
‑
超亲油分离膜因其潜在亲油性，存在易粘滞堵塞等问题，具有一定的局限性；超双疏油水分离膜是通过将低表面能的颗粒喷涂在不锈钢网膜上制备而得，其中难以把握喷涂质量和均匀性，也存在一定的局限性
。
超亲水
‑
水下超疏油分离膜可以阻挡油的浸润，只允许水通过分离膜，具有自清洁性质的超亲水涂层膜在原油脱水方面显示出更大的优势
。
虽然现在公开了许多超亲水
‑
水下超疏油分离膜的制备方法，能够一定程度上提高膜的稳定性和自清洁能力，在实际使用过程中，这些方法和材料在制备过程中耗时长
、
工艺复杂，并且油水分离膜自清洁能力有待提高，大大限制了以上方法应用于实际工业中的实用性
。
[0005]专利公开号为
CN111330462A
的专利公开了一种超疏水破乳油水分离膜材料及其制备方法和应用
。
其报道了一种以玻璃纤维膜为基底改性的油水分离膜，将聚二甲基硅氧烷
(PDMS)
溶液负载到玻璃纤维滤膜的表面上，制得超疏水破乳油水分离膜材料
。
分离效率可以达到
97
％以上，具有破乳功能，配合疏水亲油的改性方式，对各类油包水的乳液有很好的分离效果
。
但该专利中的聚二甲基硅氧烷
(PDMS)
负载玻璃纤维滤膜，属于超疏水
‑
超亲油分离膜，自清洁能力差，存在易粘滞堵塞等问题
。
而且制备工艺复杂
、
温度高，自然干燥后的
玻璃纤维滤膜，待有机溶剂挥发完后，需要于在
100
～
200℃
下固化1～
4h。
[0006]专利号为
CN110314560A
的专利公开了一种油水分离膜及其制备方法和一种油水分离方法
。
其报道了一种以不锈钢网
/
铜网
/
特氟龙膜中的任一种为基底，以“聚左旋多巴
+
带正电的聚电解质
/
带正电的聚电解质复合物
/
含有金属阳离子的材料中的至少一种”依靠静电作用制备复合物涂层，原料廉价绿色环保，形成的复合物涂层具有良好的自清洁抗油粘附的特性，不易从分离膜基底脱落
。
但该专利耗时长，工艺复杂，需要在
80℃
下搅拌
24
小时方可获得水溶性聚左旋多巴
(PDopa)
的水溶液；需要在含聚左旋多巴的溶液中，循环浸泡2‑
200
次方可获得该油水分离膜
。

技术实现思路

[0007]为了解决现有油水分离膜存在制备工艺复杂
、
耗时长的技术问题，以及超疏水
‑
超亲油分离膜存在自清洁能力差的技术问题
。
本专利技术的第一方面提供一种具有自清洁能力的油水分离铜网膜的制备方法
。
本专利技术的第二方面提供一种具有自清洁能力的油水分离铜网膜
。
本专利技术的第三方面提供一种具有自清洁能力的油水分离铜网膜的应用
。
[0008]本专利技术的技术方案：
[0009]一种具有自清洁能力的油水分离铜网膜的制备方法，包括如下步骤：
[0010]S1.
铜网经去污处理和预处理，放入碱性刻蚀液中进行氧化处理，得到
Cu(OH)2纳米结构铜网膜；
[0011]S2.
两性离子
SBMA
单体与
AIBN
引发剂发生聚合反应，得到
PSBMA
水溶胶，所述
SBMA
为磺基甜菜碱甲基丙烯酸酯，所述
AIBN
为
2,2
‑
偶氮二异丁腈，所述
PSBMA
为聚磺酸甜菜碱；
[0012]S3.
采用制备得到的所述
PSBMA
水溶胶对所述
Cu(OH)2纳米结构铜网膜表面进行改性处理，得到
PSBMA
负载
Cu(OH)2纳米结构铜网膜
。
[0013]所述氧化处理为将预处理后的铜网完全没入所述碱性刻蚀液中，保持静置，在室温条下进行氧化处理，处理时间为
10
～
40min。
[0014]所述碱性刻本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种具有自清洁能力的油水分离铜网膜的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
S1.
铜网经去污处理和预处理，放入碱性刻蚀液中进行氧化处理，得到
Cu(OH)2纳米结构铜网膜；
S2.
两性离子
SBMA
单体与
AIBN
引发剂发生聚合反应，得到
PSBMA
水溶胶，所述
SBMA
为磺基甜菜碱甲基丙烯酸酯，所述
AIBN
为
2,2
‑
偶氮二异丁腈，所述
PSBMA
为聚磺酸甜菜碱；
S3.
采用制备得到的所述
PSBMA
水溶胶对所述
Cu(OH)2纳米结构铜网膜表面进行改性处理，得到
PSBMA
负载
Cu(OH)2纳米结构铜网膜
。2.
根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述氧化处理为将预处理后的铜网完全没入所述碱性刻蚀液中，保持静置，在室温条下进行氧化处理，处理时间为
10
～
40min。3.
根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于所述碱性刻蚀液为包含氢氧化钠
、
亚氯酸钠
、
磷酸钠和高硫酸钾的混合碱液
。4.
根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述去污处理为采用可溶解油污的有机溶剂和水，结合超声处理，除去铜网表面的油污，处理时间为
10
‑
25min。5.
根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述预处理为将去污后的铜网浸泡于稀酸中
10
‑
25min
，除去铜网表面的氧化层，取出，洗涤，干燥
。6.
根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述步...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵毅，郭靖，徐梦瑶，陈红举，刘冀宁，黎志敏，张菁，崔伟，常小虎，杨思远，任广欣，凌革，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司西北油田分公司，
类型：发明
国别省市：