本發(fā)明屬于功能高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及由共軛聚合物為材料的油水分離膜的制備方法。
背景技術(shù)：
水是人類賴以生存的寶貴資源，我國水資源總量雖然居世界第六，人均水資源的占有量?jī)H為世界平均水平的四分之一，水資源的匱乏和日益嚴(yán)重的水污染已成為制約社會(huì)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸。含油廢水作為一種常見的污染源,其對(duì)環(huán)境保護(hù)和生態(tài)平衡危害極大，而水是生產(chǎn)和生活的重要資源，因此含油廢水處理過程中的油水分離是十分重要的。
傳統(tǒng)的油水分離方法如重力法、離心法、絮凝法等普遍存在用時(shí)長(zhǎng)、消耗高、分離效率低等缺點(diǎn)，相較于傳統(tǒng)油水分離技術(shù)，膜技術(shù)能耗小，分離效率高，廣泛應(yīng)用于水處理以及油水分離中。為了提高薄膜的分離效率，需要提高薄膜表面對(duì)分離兩相的選擇性。研究者們多選擇帶有疏水基團(tuán)的化合物改性薄膜的表面，使其具有疏水親油性。但是此類改性手段大多采用含氟化合物來降低材料的表面能存在污染環(huán)境、價(jià)格高昂和來源有限等問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種油水分離效果佳、化學(xué)穩(wěn)定性良好的油水分離膜的制備方法。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：
一種油水分離膜制備方法，包括如下步驟：
步驟1、將共軛聚合物溶于良溶劑，超聲分散均勻，得聚合物溶液；
步驟2、在一個(gè)密閉的環(huán)境中，以不良溶劑為氛圍，濾紙為基底，兩小時(shí)后將步驟1所得聚合物溶液注射到濾紙上，待濾紙上的溶劑揮發(fā)后取出，得油水分離膜。
本發(fā)明的有益效果在于：利用濾紙作為基底，共軛聚合物作為原材料，通過自組裝的方法，制備出共軛聚合油水分離膜，該濾紙膜接觸角高達(dá)158°水滴甚至不能潤(rùn)濕膜表面但油滴能順利通過；在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、復(fù)雜環(huán)境下接觸角也沒有明顯改變，具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性；自組裝方法工藝簡(jiǎn)單，疏水膜不含氟、硅等元素，制備成本低廉，節(jié)能環(huán)保，分離效果好。
附圖說明
圖1是聚對(duì)二乙氧基苯油水分離膜在不同ph環(huán)境下測(cè)得的水的接觸角。
圖2是不同濃度的聚對(duì)二乙氧基苯油水分離膜對(duì)不同種類油品的油水分離效率。
圖3是聚對(duì)二乙氧基苯油水分離膜進(jìn)行不同分離次數(shù)的油水分離效率。
具體實(shí)施方式
為詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式并配合附圖予以說明。
本發(fā)明最關(guān)鍵的構(gòu)思在于：通過改變共軛聚合物的支鏈的結(jié)構(gòu)以及良溶劑、不良溶劑氛圍的種類和聚合物濃度，在濾紙上組裝制備出一種簡(jiǎn)單的、價(jià)格低廉、高效的油水分離膜。
本發(fā)明提供一種油水分離膜制備方法，包括如下步驟：
步驟1、將共軛聚合物溶于良溶劑，超聲分散均勻，得聚合物溶液；
步驟2、在一個(gè)密閉的環(huán)境中，以不良溶劑為氛圍，濾紙為基底，兩小時(shí)后將步驟1所得聚合物溶液注射到濾紙上，待濾紙上的溶劑揮發(fā)后取出，得油水分離膜。
進(jìn)一步的，所述共軛聚合物選自聚對(duì)二乙氧基苯、聚對(duì)二丙氧基苯、聚對(duì)二丁氧基苯，聚對(duì)二戊氧基苯、聚對(duì)二己氧基苯、聚對(duì)二庚氧基苯、聚對(duì)二辛氧基苯、聚對(duì)二壬氧基苯、聚對(duì)二癸氧基苯、聚二乙基芴、聚二丙基芴、聚二丁基芴，聚二戊基芴、聚二己基芴、聚二庚基芴、聚二辛基芴、聚二壬基芴、聚二癸基芴中的一種。
進(jìn)一步的，所述良溶劑選自三氯甲烷、氯苯、二氯甲烷中的一種。
進(jìn)一步的，所述的聚合物溶液的濃度為1mg/ml～20mg/ml。
進(jìn)一步的，所述不良溶劑選自正己烷、甲醇、乙醇中的一種。
進(jìn)一步的，步驟2的揮發(fā)時(shí)間為12小時(shí)～24小時(shí)。
實(shí)施例1
步驟1、將聚對(duì)二乙氧基苯溶于三氯甲烷，使其濃度為5mg/ml，溶解分散均勻。
步驟2、在一個(gè)密閉的環(huán)境中，以正己烷溶劑為氛圍，濾紙為基底，兩小時(shí)后將聚合物溶液注射到濾紙上。
步驟3、24小時(shí)后，待濾紙上的溶劑揮發(fā)后取出。
實(shí)施例2
步驟1、將聚對(duì)二丁氧基苯溶于三氯甲烷，使其濃度為5mg/ml，溶解分散均勻。
步驟2、在一個(gè)密閉的環(huán)境中，以正己烷溶劑為氛圍，濾紙為基底，兩小時(shí)后將聚合物溶液注射到濾紙上。
步驟3、24小時(shí)后，待濾紙上的溶劑揮發(fā)后取出。
實(shí)施例3
步驟
步驟1、將聚對(duì)二乙氧基苯溶于氯苯，使其濃度為15mg/ml，溶解分散均勻。
步驟2、在一個(gè)密閉的環(huán)境中，以甲醇溶劑為氛圍，濾紙為基底，兩小時(shí)后將聚合物溶液注射到濾紙上。
步驟3、24小時(shí)后，待濾紙上的溶劑揮發(fā)后取出。
實(shí)施例4
步驟1、將聚對(duì)二丁氧基苯溶于氯苯，使其濃度為5mg/ml，溶解分散均勻。
步驟2、在一個(gè)密閉的環(huán)境中，以甲醇溶劑為氛圍，濾紙為基底，兩小時(shí)后將聚合物溶液注射到濾紙上。
步驟3、24小時(shí)后，待濾紙上的溶劑揮發(fā)后取出。
實(shí)施例5
步驟1、將聚對(duì)二己氧基苯溶于氯苯，使其濃度為5mg/ml，溶解分散均勻。
步驟2、在一個(gè)密閉的環(huán)境中，以正己烷溶劑為氛圍，濾紙為基底，兩小時(shí)后將聚合物溶液注射到濾紙上。
步驟3、18小時(shí)后，待濾紙上的溶劑揮發(fā)后取出。
實(shí)施例6
步驟1、將聚對(duì)二庚氧基苯溶于二氯甲烷，使其濃度為10mg/ml，溶解分散均勻。
步驟2、在一個(gè)密閉的環(huán)境中，以正己烷溶劑為氛圍，濾紙為基底，兩小時(shí)后將聚合物溶液注射到濾紙上。
步驟3、24小時(shí)后，待濾紙上的溶劑揮發(fā)后取出。
實(shí)施例7
步驟1、將聚對(duì)二辛氧基苯溶于氯苯，使其濃度為15mg/ml，溶解分散均勻。
步驟2、在一個(gè)密閉的環(huán)境中，以正己烷溶劑為氛圍，濾紙為基底，兩小時(shí)后將聚合物溶液注射到濾紙上。
步驟3、12小時(shí)后，待濾紙上的溶劑揮發(fā)后取出。
實(shí)施例8
步驟1、將聚二丁基芴溶于三氯甲烷，使其濃度為5mg/ml，溶解分散均勻。
步驟2、在一個(gè)密閉的環(huán)境中，以乙醇溶劑為氛圍，濾紙為基底，兩小時(shí)后將聚合物溶液注射到濾紙上。
步驟3、24小時(shí)后，待濾紙上的溶劑揮發(fā)后取出。
實(shí)施例9
步驟1、將聚二戊基芴溶于氯苯，使其濃度為5mg/ml，溶解分散均勻。
步驟2、在一個(gè)密閉的環(huán)境中，以正己烷溶劑為氛圍，濾紙為基底，兩小時(shí)后將聚合物溶液注射到濾紙上。
步驟3、20小時(shí)后，待濾紙上的溶劑揮發(fā)后取出。
實(shí)施例10
步驟1、將聚二庚基芴溶于三氯甲烷，使其濃度為10mg/ml，溶解分散均勻。
步驟2、在一個(gè)密閉的環(huán)境中，以甲醇溶劑為氛圍，濾紙為基底，兩小時(shí)后將聚合物溶液注射到濾紙上。
步驟3、24小時(shí)后，待濾紙上的溶劑揮發(fā)后取出。將上述實(shí)施例中得到的共軛聚合油水分離膜進(jìn)行接觸角測(cè)試以及油水分離效率測(cè)試。
接觸角測(cè)定
使用接觸角測(cè)試儀分別測(cè)定樣品的接觸角值：
圖1為聚對(duì)二乙氧基油水分離膜的水的接觸角。從圖1中可以清楚的看水的酸堿性的改變對(duì)接觸角大小影響不大，說明該聚合物膜有良好的耐酸堿性。并且濃度為10mg/ml的聚合物溶液組裝出的濾紙膜的接觸角都高達(dá)150度以上。
油水分離效率
以溴乙烷樣品油，將一定體積的溴乙烷和水混合均勻。將油水混合物通過不同濃度的聚合物負(fù)載油水分離膜進(jìn)行分離。分別記錄分離前后油的質(zhì)量。
圖2為不同濃度的聚對(duì)二乙氧基苯油水分離膜對(duì)不同種類油的分離效率。
為了測(cè)得其可重復(fù)利用性，本發(fā)明對(duì)已分離過的濾紙進(jìn)行了再次分離，并測(cè)得其分離效率。如圖3所示。
綜上所述，本發(fā)明提供的油水分離膜制備方法利用濾紙作為基底，共軛聚合物作為原材料，通過自組裝的方法，制備出共軛聚合油水分離膜。該濾紙膜接觸角可達(dá)150°以上，水滴不能潤(rùn)濕膜表面但油滴能順利通過；在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等復(fù)雜環(huán)境下接觸角也沒有明顯改變，具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性；自組裝方法工藝簡(jiǎn)單，疏水膜不含氟、硅等元素，制備成本低廉，節(jié)能環(huán)保，分離效果好。
以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等同變換，或直接或間接運(yùn)用在相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。