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(guó)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(guò)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(lái)降低材料的表面能存在污染環(huán)境、價(jià)格高昂和來(lái)源有限等問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)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(wèn)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(guò)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(guò)；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(shuō)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(shuō)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(shuō)明。
本發(fā)明最關(guān)鍵的構(gòu)思在于：通過(guò)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(shuō)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)；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(shuō)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)。