System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种油水分离膜及其制备方法和应用技术_技高网

一种油水分离膜及其制备方法和应用技术

技术编号:42674178 阅读:5 留言:0更新日期:2024-09-10 12:26
本发明专利技术膜分离材料技术领域,公开了一种油水分离膜及其制备方法和应用,包括:以CDB作为链转移剂,以GMA作为单体,通过RAFT聚合得到Macro‑GMA;将聚偏二氟乙烯、Macro‑GMA、NMP及氨水混合,加热搅拌得到铸膜液;利用铸膜液制备得到膜基底;利用EDA对所述膜基底中GMA的环氧基团进行交联,获得交联后的基底;利用RAFT聚合方法,在所述交联后的基底表面修饰两性离子pSBMA,得到所述油水分离膜;本发明专利技术中制备的油水分离膜在油水分离的过程中能够在膜表面形成水合层,以使油水分离膜具有较高的渗透通量、优异的油水分离效率以及对于不同水包油乳液的分离性能,有效降低膜的表面污染以及膜孔的堵塞问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于膜分离材料,特别涉及一种油水分离膜及其制备方法和应用


技术介绍

1、工业废水排放和原油泄漏对生态系统和人类造成了严重的危害,已成为最严重的环境污染形式之一;随着社会经济的快速发展,纺织、钢铁、食品、皮革及石油化工等行业在生产制造过程中产生了大量稳定的含有乳化剂的含油废水;其中,表面活性剂稳定的含油废水的有效分离已成为含油废水处理中至关重要的问题以及迫切需要解决的一项环境问题。

2、目前,针对表面活性剂稳定的含油废水,普遍采用膜分离法对含油废水进行处理;然而利用现有的油水分离膜进行分离过程中,由于现有的油水分离膜的渗透通量较低,易出现膜表面的污染以及膜孔的堵塞问题,从而导致渗透通量下降,导致其分离效率较低。


技术实现思路

1、针对现有技术中存在的技术问题,本专利技术提供了一种油水分离膜及其制备方法和应用,以解决利用现有的油水分离膜进行分离过程中,由于现有的油水分离膜的渗透通量较低,易出现膜表面的污染以及膜孔的堵塞问题,从而导致渗透通量下降,导致其分离效率较低的技术问题。

2、为达到上述目的,本专利技术采用的技术方案为:

3、本专利技术提供了一种油水分离膜的制备方法,包括:

4、以cdb作为链转移剂,以gma作为单体,通过raft聚合得到macro-gma;

5、将聚偏二氟乙烯、macro-gma、nmp及氨水混合,加热搅拌得到铸膜液;

6、利用所述铸膜液制备得到膜基底;

7、利用eda对所述膜基底中gma的环氧基团进行交联,获得交联后的基底;

8、利用raft聚合方法,在所述交联后的基底表面修饰两性离子psbma,得到所述油水分离膜。

9、进一步的,所述cdb的合成过程,具体如下:

10、将甲醇钠的甲醇溶液、单质硫及无水甲醇混合后,滴加氯化苄,加热搅拌反应,反应结束后冷却,并经过滤除盐、除甲醇处理后获得反应产物;

11、对所述反应产物进行纯化,获得二硫代苯甲酸;

12、将所述二硫代苯甲酸、α-甲基苯乙烯及四氯化碳混合,加热搅拌反应,反应后去除溶剂,并经柱层析提纯处理后得到所述cdb。

13、进一步的,以cdb作为链转移剂,以gma作为单体,通过raft聚合得到macro-gma的过程,具体如下:

14、将gma、偶氮二异丁腈及cdb混合,获得紫红色混合溶液;

15、对所述紫红色混合溶液去除溶解氧的操作,得到除氧后的混合溶液;

16、对所述除氧后的混合溶液进行加热搅拌反应,反应结束后进行冷却处理,得到反应后的产物;

17、将所述反应后的产物置于四氢呋喃中和冷甲醇中反复沉淀、溶解进行纯化,并经干燥处理后得到所述macro-gma。

18、进一步的,将聚偏二氟乙烯、macro-gma、nmp及氨水混合,加热搅拌得到铸膜液的过程,具体如下:

19、将聚偏二氟乙烯充分溶解于nmp中,获得均一透明溶液;将macro-gma完全溶解于nmp中,得到macro-gma溶液;

20、将所述均一透明溶液与macro-gma溶液混合均匀后加入氨水,加热搅拌,得到所述铸膜液。

21、进一步的,利用所述铸膜液制备得到膜基底的过程,具体如下:

22、去除所述铸膜液中的气泡,获得均一的铸膜液;

23、将所述均一的铸膜液均匀刮涂在玻璃板上,得到液体膜;

24、将带有液体膜的玻璃板转移至凝固浴中进行相转化,之后去除残留溶剂,得到所述膜基底。

25、进一步的,利用eda对所述膜基底中gma的环氧基团进行交联,获得交联后的基底的过程,具体如下:

26、将所述膜基底置于eda的水溶液中进行交联反应,得到所述交联后的基底。

27、进一步的,利用raft聚合方法,在所述交联后的基底表面修饰两性离子psbma,得到所述油水分离膜的过程,具体如下:

28、将sbma加入到无水甲醇中,待所述sbma充分溶解后加入引发剂,进行raft聚合,获得psbma修饰的分离膜;

29、利用乙醇和去离子水对所述psbma修饰的分离膜进行洗涤,得到所述油水分离膜。

30、进一步的,所述引发剂为aibn。

31、本专利技术还提供了一种油水分离膜,所述油水分离膜采用所述的油水分离膜的制备方法制备得到。

32、本专利技术还提供了一种油水分离膜的应用,利用所述油水分离膜对含油废水进行油水分离。

33、与现有技术相比,本专利技术的有益效果为:

34、本专利技术提供的油水分离膜及其制备方法,制备的油水分离膜中具有大分子的可逆加成-断裂链转移试剂,能够通过raft聚合在所述膜表面接枝具有优异亲水性能的两性离子psbma,在油水分离的过程中能够在膜表面形成水合层,以使油水分离膜具有较高的渗透通量、优异的油水分离效率以及对于不同水包油乳液的分离性能,有效降低膜的表面污染以及膜孔的堵塞问题;具体的,以cdb为链转移剂并以gma为单体通过可逆raft聚合制备大分子的链转移剂macro-gma;之后,利用聚偏二氟乙烯、macro-gma、nmp及氨水制备得到铸膜液;接着,利用eda对利用铸膜液制备的膜基底中的macro-gma进行交联;最后,采用raft聚合方法在膜基底表面修饰亲水性的两性离子psbma,进而制备得到具有超亲水/水下疏油的油水分离膜。

35、进一步的,以pvdf为分离膜的基底,存在于膜基底中gma为大分子的链转移剂,psbma为亲水性的聚合物刷,并利用aibn作为引发剂进行超亲水水下疏油膜的制备,得到的超亲水/水下疏油膜可对不同的水包油乳液进行分离,为油水分离膜制备以及防止膜表面污染以膜孔堵塞提供了新的思路和方法。

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【技术保护点】

1.一种油水分离膜的制备方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种油水分离膜的制备方法,其特征在于,所述CDB的合成过程,具体如下:

3.根据权利要求1所述的一种油水分离膜的制备方法,其特征在于,以CDB作为链转移剂,以GMA作为单体,通过RAFT聚合得到Macro-GMA的过程,具体如下:

4.根据权利要求1所述的一种油水分离膜的制备方法,其特征在于,将聚偏二氟乙烯、Macro-GMA、NMP及氨水混合,加热搅拌得到铸膜液的过程,具体如下:

5.根据权利要求1所述的一种油水分离膜的制备方法,其特征在于,利用所述铸膜液制备得到膜基底的过程,具体如下:

6.根据权利要求1所述的一种油水分离膜的制备方法,其特征在于,利用EDA对所述膜基底中GMA的环氧基团进行交联,获得交联后的基底的过程,具体如下:

7.根据权利要求1所述的一种油水分离膜的制备方法,其特征在于,利用RAFT聚合方法,在所述交联后的基底表面修饰两性离子pSBMA,得到所述油水分离膜的过程,具体如下:

8.根据权利要求7所述的一种油水分离膜的制备方法,其特征在于,所述引发剂为AIBN。

9.一种油水分离膜,其特征在于,所述油水分离膜采用如权利要求1-8任意一项所述的油水分离膜的制备方法制备得到。

10.如权利要求9所述的一种油水分离膜的应用,其特征在于,利用所述油水分离膜对含油废水进行油水分离。

...

【技术特征摘要】

1.一种油水分离膜的制备方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种油水分离膜的制备方法,其特征在于,所述cdb的合成过程,具体如下:

3.根据权利要求1所述的一种油水分离膜的制备方法,其特征在于,以cdb作为链转移剂,以gma作为单体,通过raft聚合得到macro-gma的过程,具体如下:

4.根据权利要求1所述的一种油水分离膜的制备方法,其特征在于,将聚偏二氟乙烯、macro-gma、nmp及氨水混合,加热搅拌得到铸膜液的过程,具体如下:

5.根据权利要求1所述的一种油水分离膜的制备方法,其特征在于,利用所述铸膜液制备得到膜基底的过程,具体如下:

6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:邵彦明安军郝彩凤赵欢欢康萌仪戎轩赵芝镇
申请(专利权)人:陕西科技大学
类型:发明
国别省市:

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