一种具有自清洁和水下超疏油性质的微纳米油水分离膜的制备方法

摘要

本发明提供的方法是一种工艺流程简单、环境友好、成本低、效率高，可多次重复使用的具有亲水、水下超疏油和自清洁性质的微纳米结构的金属氧化物膜的制备方法。这种膜不存在复合结构，稳定性强，分离效率高。其特殊的微纳米结构赋予了其超亲水和水下超疏油的特性，水的接触角为0°，而水中油相在膜表面的接触角不小于150°，表现出水下超疏油的特性。同时该膜对各类油滴(环己烷、汽油、石油醚、正己烷)表现出较大的渗透压。即油滴不易通过，保证了油水分相的纯度。而且这种金属氧化物具备自清洁性质，在紫外光下可以将膜表面的有机污染物降解。因此这种功能性的金属氧化物膜在净化含油污水领域将得到进一步的发展和应用。

主权项

一种具有亲水、水下超疏油和自清洁性质的金属氧化物膜在油水分离装置中的应用，所述的金属氧化物膜通过以下方法制备得到：(1)将多孔金属片清洗干净后吹干：将平均孔径为2‑60μm的多孔金属片依次放入丙酮、异丙醇和去离子水中超声清洗15‑50min；所述多孔金属片为铁片或钨片；(2)将含F^‑的溶质溶于溶剂搅拌均匀配制成含F^‑电解液：含F^‑电解液溶质为HF、KF或NH₄F，含F^‑电解液溶剂为水或含水有机溶剂；含F^‑电解液溶剂为水的电解液体系中F^‑的质量分数为0.1‑0.5％；含F^‑电解液溶剂为含水有机溶剂的电解液体系中，F^‑的质量分数为0.2‑16％，水的质量分数为1‑5％，有机溶剂为乙二醇、丙三醇或二甘醇；(3)多孔金属片作为双电极体系的一极，在含F^‑的电解液中进行阳极氧化得到所述金属氧化物膜：阳极氧化采用磁力搅拌恒压阳极氧化，恒压为15‑50V，恒压阳极氧化的时间为10‑50min；(4)将步骤(3)中阳极氧化处理后得到的多孔金属片于高温煅烧实现金属氧化物的结晶；高温煅烧为在400℃‑500℃恒温煅烧1‑3h。