【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于油水分离，具体涉及可用于油水分离的超疏水/超亲油纳米tio2@棉布的制备方法。
技术介绍
1、随着现代工业的快速发展，人类对石油的需求量不断增加，石油生产和运输过程中造成的溢油事故与油污染事故频发，研究一种高效处理含油废水的处理方法对人类社会和生态环境都是至关重要的。目前常用的含油废水处理方法为过滤分离法。过滤分离法通过选择性渗透来实现混合液中油和水的分离，分离效率高、分离过程节能环保。其中应用最频繁的是膜分离法，膜分离法主要利用薄膜的润湿性，常见的膜分离原料有超润湿的金属网材料和多孔的无机陶瓷膜材料。金属网具有机械强度高、性能优异、应用范围广等优点，但是金属网的表面功能层耐久性差，容易破损和脱落。无机陶瓷膜具有优异的机械强度和物理化学性质，但其孔隙不易调节，使得分离效率低下，在工业上应用范围受限。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供可用于油水分离的超疏水/超亲油纳米tio2@棉布的制备方法，解决现有膜分离材料的表面功能层耐久性差以及分离效率低下的问题。
2、本专利技术所采用的技术方案是，可用于油水分离的超疏水/超亲油纳米tio2@棉布的制备方法，具体按照以下步骤实施：
3、步骤1，对棉布进行活化处理；
4、步骤2，将活化处理后的棉布放入tio2溶胶中进行浸渍处理，再离心甩干、干燥，得到tio2凝胶@棉布；
5、步骤3，将tio2凝胶@棉布进行空气等离子体或氧等离子体处理，冷却至室温后得到超亲水tio2@棉布；p>
6、步骤4，向tio2nps水热前驱体反应液中加入低表面能修饰剂，得到水热反应液，将超亲水tio2@棉布浸入水热反应液中进行水热反应，得到超疏水/超亲油tio2nps/tio2@棉布。
7、本专利技术的特点还在于，
8、步骤1的具体过程为：将棉布置于无水乙醇中进行超声清洗，再将清洗后的棉布置于碳酸钠溶液中浸泡，取出后用去离子水冲洗并干燥，将干燥后的棉布进行空气等离子体或氧等离子体活化处理。
9、空气等离子体或氧等离子体活化处理的时间为30s～180s，工作功率为90w～180w，工作电流为6a。
10、步骤2的具体过程为：
11、步骤2.1，将钛酸四丁酯和乙酰丙酮混合均匀，再向混合后的溶液中加入乙醇，磁力搅拌，静置陈化，得到tio2溶胶；
12、步骤2.2，将步骤1处理后的棉布浸渍于tio2溶胶中，取出后离心甩干，将甩干后的棉布置于烘箱中进行干燥，得到tio2凝胶@棉布。
13、步骤2.1中，钛酸四丁酯和乙酰丙酮的摩尔比为0.25～4:1；tio2溶胶的浓度为0.1mol/l～1.0mol/l；
14、步骤2.2中，浸渍时间为2min～10min，干燥的温度为50℃～100℃，干燥时间为10min～35min。
15、步骤3中，空气等离子体或氧等离子体处理时间为160s～300s，工作功率为70w～200w，工作电流为6a。
16、步骤4的具体过程为：
17、步骤4.1，将钛酸四丁酯、hno3、乙醇混合均匀后，得到tio2nps水热前驱体反应液，向tio2nps水热前驱体反应液中加入低表面能修饰溶液，得到水热反应液；
18、步骤4.2，将超亲水tio2@棉布置于水热反应釜中，并向反应釜中导入水热反应液使超亲水tio2@棉布完全浸没，密封后放入干燥箱中保温，随炉冷却至室温，取出后用去离子水冲洗，再置于烘箱中干燥，得到超疏水/超亲油tio2nps/tio2@棉布。
19、步骤4.1中，乙醇、钛酸四丁酯和hno3的质量比为30～40：0.8～1.2：0.75～1.15；
20、低表面能修饰溶液的浓度为20g/l～50g/l，低表面能修饰溶液中的低表面能修饰剂为十八烷基三甲基氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十六烷基三甲基氧基硅烷、正丁基三甲氧基硅烷中的任意一种或几种，溶剂为乙醇；
21、步骤4.2中，干燥箱的温度为140℃～160℃，保温时间不少于2h，干燥的温度为80℃～100℃，干燥时间不少于8h。
22、本专利技术的有益效果是：
23、(1)本专利技术可用于油水分离的超疏水/超亲油纳米tio2@棉布的制备方法，通过低表面能修饰和水热合成技术在棉布表面构筑纳米粗糙结构，进一步了提升棉布的超疏水特性，得到超疏水/超亲油纳米tio2@棉布，具备了从油水混合物中过滤分离出油相组分的功能，棉布的表面功能层耐久性好，油水分离效率高；
24、(2)本专利技术可用于油水分离的超疏水/超亲油纳米tio2@棉布的制备方法，在棉布上包覆具有超润湿特性的tio2涂层，赋予了棉布高度的油水选择性；
25、(3)本专利技术可用于油水分离的超疏水/超亲油纳米tio2@棉布的制备方法，采用棉布为基础材料，其具有较高的孔隙率，孔径易于调节，在实际应用过程中可根据不同的油水分离体系进行孔径调节；
26、(4)本专利技术方法制备的超疏水/超亲油tio2nps/tio2@棉布，利用tio2的光催化降解过滤膜表面吸附油污的特性实现了超疏水/超亲油tio2nps/tio2@棉布油水过滤分离材料的再生循环及多次重复利用。
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1.可用于油水分离的超疏水/超亲油纳米TiO2@棉布的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
2.根据权利要求1所述的可用于油水分离的超疏水/超亲油纳米TiO2@棉布的制备方法，其特征在于，步骤1的具体过程为：将棉布置于无水乙醇中进行超声清洗，再将清洗后的棉布置于碳酸钠溶液中浸泡，取出后用去离子水冲洗并干燥，将干燥后的棉布进行空气等离子体或氧等离子体活化处理。
3.根据权利要求2所述的可用于油水分离的超疏水/超亲油纳米TiO2@棉布的制备方法，其特征在于，空气等离子体或氧等离子体活化处理的时间为30s～180s，工作功率为90W～180W，工作电流为6A。
4.根据权利要求1所述的可用于油水分离的超疏水/超亲油纳米TiO2@棉布的制备方法，其特征在于，步骤2的具体过程为：
5.根据权利要求4所述的可用于油水分离的超疏水/超亲油纳米TiO2@棉布的制备方法，其特征在于，步骤2.1中，钛酸四丁酯和乙酰丙酮的摩尔比为0.25～4:1；TiO2溶胶的浓度为0.1mol/L～1.0mol/L；
6.根据权利要求1所述的可用于
7.根据权利要求1所述的可用于油水分离的超疏水/超亲油纳米TiO2@棉布的制备方法，其特征在于，步骤4的具体过程为：
8.根据权利要求7所述的可用于油水分离的超疏水/超亲油纳米TiO2@棉布的制备方法，其特征在于，步骤4.1中，乙醇、钛酸四丁酯和HNO3的质量比为30～40：0.8～1.2：0.75～1.15；
...【技术特征摘要】
1.可用于油水分离的超疏水/超亲油纳米tio2@棉布的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
2.根据权利要求1所述的可用于油水分离的超疏水/超亲油纳米tio2@棉布的制备方法，其特征在于，步骤1的具体过程为：将棉布置于无水乙醇中进行超声清洗，再将清洗后的棉布置于碳酸钠溶液中浸泡，取出后用去离子水冲洗并干燥，将干燥后的棉布进行空气等离子体或氧等离子体活化处理。
3.根据权利要求2所述的可用于油水分离的超疏水/超亲油纳米tio2@棉布的制备方法，其特征在于，空气等离子体或氧等离子体活化处理的时间为30s～180s，工作功率为90w～180w，工作电流为6a。
4.根据权利要求1所述的可用于油水分离的超疏水/超亲油纳米tio2@棉布的制备方法，其特征在于，步骤2的具体过程为：
5.根据权利要求4...
【专利技术属性】
技术研发人员：段宗范，贾紫阳，邓惠文，全伟榕，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：
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