CN102728104A - 一种耐腐蚀的油水分离网膜及其制备方法和用途 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐腐蚀的油水分离网膜及其制备方法和用途,所述耐腐蚀的油水分离网膜为包覆有导电聚合物水凝胶的纤维编织网;其中,导电聚合物为聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺、聚对苯撑、聚间甲基苯胺、聚(1-亚甲基-2-甲基萘)-N-吡咯、聚乙撑二氧噻吩、聚3-乙基噻吩、聚3-己基噻吩、聚2,5-二甲氧基苯胺中的一种、或几种的混合;纤维编织网为金属纤维编织网、无机纤维编织网、有机纤维编织网中的一种。本发明的耐腐蚀的油水分离网膜不仅能够实现不同种类的水油的有效分离,而且具有抗盐、抗强酸、抗强碱的优良特性。
Description
技术领域
本发明涉及油水分离技术领域,尤其涉及一种耐腐蚀的油水分离网膜及其制备方法和用途。
背景技术
随着石油化工、石油开采、石油运输、机械制造等行业兴起,不可避免的产生大量的含油废水,如果将这些含油废水直接排掉,不仅浪费资源,还可能对环境造成严重污染源。此外,如果油料中含有游离水,会影响油料的品质,并对机械设备造成腐蚀。
目前,油水分离技术领域中应用较多的是装备复杂、能耗较高的油水分离器。在此基础上,最近新兴的微/纳米油水分离材料技术是一种环境友好、节约型净化技术,同时具有易操作、低能耗、流程简单等优点,成为最近几年研究的热点。
公开号为CN102225273A的中国发明专利申请,公开了一种超疏水超亲油纸基分离材料的制备方法,通过将滤纸浸渍于硅烷改性的纳米粒子溶液中,自然凉燥后得到纸基分离材料,该材料能够耐酸和有机溶剂,同时能够除去水面漂浮的油,进行油水分离,重复多次;但是,该方法制备的纸基分离材料,不耐各种酸(如浓硫酸)和碱性溶液,因此不能满足工业的各种应用需求。
公开号为CN102029079A的中国发明专利,公开了一种具有水下超疏油性质的油水分离网膜及其制备方法和用途,该材料具有在空气中和水下超亲水、以及在水下超疏油的性质,且该材料在水下对油滴的接触角大于150°,具有对油滴低粘附的特性;但是,该材料同样不能耐各种酸和碱性溶液。
由于在实际的油水分离过程中,油水体系通常比较复杂,常常含有腐蚀性的强酸、强碱或者盐等溶液,因此,亟需一种耐酸、碱、或盐体系的油水分离网膜,但到目前为止,对具有耐酸、碱、或盐体系的油水分离网膜尚未有报道。
发明内容
有鉴于此,本发明的主要目的在于提供一种耐腐蚀的油水分离网膜及其制备方法和用途,不仅能够实现水油分离的作用,而且具有耐酸、碱、或盐等性能。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
本发明提供了一种耐腐蚀的油水分离网膜,所述耐腐蚀的油水分离网膜为包覆有导电聚合物水凝胶的纤维编织网;
所述导电聚合物为聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺、聚对苯撑、聚间甲基苯胺、聚(1-亚甲基-2-甲基萘)-N-吡咯、聚乙撑二氧噻吩、聚3-乙基噻吩、聚3-己基噻吩、聚2,5-二甲氧基苯胺中的一种;
所述纤维编织网为金属纤维编织网、无机纤维编织网、有机纤维编织网中的一种。
上述方案中,所述金属纤维编织网为不锈钢、铜、铁、镍、钛、铝纤维织物网中的一种;
所述无机纤维编织网为玻璃纤维编织物、或碳纤维编织物;
所述有机纤维编织网为涤纶、尼龙、橡胶、腈纶、维纶、芳纶纤维编织网中的一种;
所述纤维编织网大小在30-800目之间;
所述导电聚合物水凝胶厚度为1-50μm;
所述耐腐蚀的油水分离网膜的直径为18-550μm。
本发明又提供了一种耐腐蚀的油水分离网膜的制备方法,所述耐腐蚀的油水分离网膜为上述方案中所提供的耐腐蚀的油水分离网膜;所述制备方法包括以下步骤:
步骤一:将30-800目的纤维编织网清洗,常温下晾干;
步骤二:配制导电聚合物的前驱体溶液,并超声分散成乳液;
其中,所述导电聚合物前驱体溶液由1-10摩尔份的导电聚合物单体、1-10摩尔份的掺杂剂、2-50摩尔份的氧化剂、1-10摩尔份的乙醇、以及2-20摩尔份的水组成;
步骤三:将纤维编织网浸入步骤二所述乳液中,1~5分钟后,取出静置10-30小时聚合;
步骤四:将步骤三中得到的纤维编织网浸到去离子水中,取出后得到包覆有导电聚合物水凝胶的耐腐蚀的油水分离网膜;
其中,所述导电聚合物单体为吡咯、噻吩、苯胺、联苯、间甲基苯胺、(1-亚甲基-2-甲基萘)-N-吡咯、3,4-乙撑二氧噻吩、3-己基噻吩、3-乙基噻吩、2,5-二甲氧基苯胺中的一种;
上述方案中,所述步骤一为:将30-800目的纤维编织网交替浸入去离子水、无水乙醇中进行超声清洗,常温下晾干;
步骤二中所述掺杂剂为含磺酸基的阴离子高分子聚合物、对苯乙烯磺酸钠、对苯乙烯磺酸、磺化聚苯胺、甲苯磺酸钠中的一种、或几种的混合;
所述氧化剂为过氧化物、过硫酸盐、三价铁盐、四价铈盐、高锰酸盐、臭氧、对甲苯磺酸铁、过醋酸中的一种、或几种的混合;
所述步骤四为:将步骤三中得到的纤维编织网浸到去离子水中10~30分钟,取出后得到包覆有导电聚合物水凝胶的耐腐蚀的油水分离网膜。
本发明又提供了一种耐腐蚀的油水分离网膜的用途,所述耐腐蚀的油水分离网膜为:上述方案中所述的耐腐蚀的油水分离网膜;
所述耐腐蚀的油水分离网膜,用于含水油料的净化、含油污水的处理、或微流体设备中。
本发明所提供的耐腐蚀的油水分离网膜及其制备方法和用途,具有以下的优点和特点:
本发明将金属编织网、或无机编织纤维、或有机纤维编织网直接浸入含有导电聚合物单体的前驱体溶液中,采用化学聚合的方法制备耐腐蚀的油水分离网膜,工艺流程简单易操作;
由于本发明耐腐蚀的油水分离网膜上覆盖有导电聚合物凝胶,其具有抗盐、抗强酸、抗强碱腐蚀的优良特性,因此,使本发明油水分离网膜可用于盐、酸、碱体系的油水分离,从而能够实现在工业上的广泛应用;
本发明制备方法中用到的前驱体溶液为聚合物单体的水性分散体系,无污染,不会对环境产生污染或不良影响。
附图说明
图1为本发明耐腐蚀的油水分离网膜的扫描电子显微镜图一;
图2为本发明耐腐蚀的油水分离网膜的扫描电子显微镜图二;
图3为本发明耐腐蚀的油水分离网膜的水下油的接触角示意图。
具体实施方式
实施例1
本实施例中,每摩尔份为1摩尔。
本实施例耐腐蚀的油水分离网膜的制备方法包括以下步骤:
步骤一:将300目的金属铁纤维编织网交替浸入去离子水、无水乙醇中进行超声清洗,常温下晾干;
步骤二:配制导电聚合物前驱体溶液,并超声分散成乳液;
其中,所述导电聚合物前驱体溶液由1摩尔份的3,4-乙撑二氧噻吩、1摩尔份的对苯乙烯磺酸钠、2摩尔份的硝酸铁、1摩尔份的乙醇以及2摩尔份的水组成;这里,3,4-乙撑二氧噻吩为导电聚合物单体;对苯乙烯磺酸钠为掺杂剂;硝酸铁为氧化剂;
步骤三:将步骤一中清洗后的金属铁纤维编织网浸入步骤二所述乳液中,1分钟后,取出静置24小时聚合,得到包覆有聚3,4-乙撑二氧噻吩水凝胶的金属铁纤维编织网;
步骤四:将步骤三中得到的金属铁纤维编织网浸到去离子水中10分钟,得到包覆有聚3,4-乙撑二氧噻吩水凝胶的耐腐蚀的油水分离网膜;
其中,所述聚合成的聚3,4-乙撑二氧噻吩水凝胶的厚度为1μm,耐腐蚀的油水分离网膜的直径为40μm。
将实施例1所得到的耐腐蚀的油水分离网膜在扫描电子显微镜(FE-SEMJEOL JSM-6700F电压:3KV,焦距:6.1mm)放大220倍,观察其表观形态,如图1所示,油水分离网膜表面覆盖有一层均匀的导电聚合物水凝胶;进一步观察水凝胶,如图2所示(FE-SEMJEOL JSM-6700F电压:3KV,焦距:5.6mm),即放大倍数为2500倍时,扫描电子显微镜下的表观形态,从图2中可以观测到本发明的油水分离网膜的纤维直径约40μm,导电聚合物水凝胶的厚度约1μm。
图3为实施例1所得到的耐腐蚀的油水分离网膜的水下油的接触角示意图,接触角仪的测试条件液体的体积是1μL,注射速度:1μL/S。从图3中可以看出,所述耐腐蚀的油水分离网膜在水下是超疏水,接触角约为154°。
实施例2
本实施例耐腐蚀的油水分离网膜的制备方法包括以下步骤:
步骤一:将200目的金属铜纤维编织网交替浸入去离子水、无水乙醇中进行超声清洗,常温下晾干;
步骤二:配制导电聚合物前驱体溶液,并超声分散成乳液;
其中,所述导电聚合物前驱体溶液由10摩尔份的噻吩、7摩尔份的对苯乙烯磺酸钠、50摩尔份的三氯化铁、10摩尔份的乙醇以及20摩尔份的水组成;这里,噻吩为导电聚合物单体;对苯乙烯磺酸钠为掺杂剂;三氯化铁为氧化剂;
步骤三:将步骤一中清洗后的金属铜纤维编织网浸入步骤二所述乳液中,2分钟后,取出静置30小时聚合,得到包覆有聚噻吩水凝胶的金属铜纤维编织网;
步骤四:将步骤三中得到的金属铜纤维编织网浸到去离子水中23分钟,得到包覆有聚噻吩水凝胶的耐腐蚀的油水分离网膜;
其中,所述聚合成的聚噻吩水凝胶的厚度为50μm,耐腐蚀的油水分离网膜的直径为58μm。
实施例3
本实施例耐腐蚀的油水分离网膜的制备方法包括以下步骤:
步骤一:将100目的金属不锈钢纤维编织网交替浸入去离子水、无水乙醇中进行超声清洗,常温下晾干;
步骤二:配制导电聚合物前驱体溶液,并超声分散成乳液;
其中,所述导电聚合物前驱体溶液由4摩尔份的苯胺、2摩尔份的对苯乙烯磺酸、28摩尔份的氯化铈、6摩尔份的乙醇以及15摩尔份的水组成;这里,苯胺为导电聚合物单体;对苯乙烯磺酸为掺杂剂;氯化铈为氧化剂;
步骤三:将步骤一中清洗后的金属不锈钢纤维编织网浸入步骤二所述乳液中,4分钟后,取出静置28小时聚合,得到包覆有聚苯胺水凝胶的金属不锈钢纤维编织网;
步骤四:将步骤三中得到的金属不锈钢纤维编织网浸到去离子水中30分钟,得到包覆有聚苯胺水凝胶的耐腐蚀的油水分离网膜;
其中,所述聚合成的聚苯胺水凝胶的厚度为15μm,耐腐蚀的油水分离网膜的直径为165μm。
实施例4
本实施例耐腐蚀的油水分离网膜的制备方法包括以下步骤:
步骤一:将200目的金属镍纤维编织网交替浸入去离子水、无水乙醇中进行超声清洗,常温下晾干;
步骤二:配制导电聚合物前驱体溶液,并超声分散成乳液;
其中,所述导电聚合物前驱体溶液由6摩尔份的联苯、3摩尔份的甲苯磺酸钠、12摩尔份的高锰酸钾、6摩尔份的乙醇以及20摩尔份的水组成;这里,联苯为导电聚合物单体;甲苯磺酸钠为掺杂剂;高锰酸钾为氧化剂;
步骤三:将步骤一中清洗后的金属镍纤维编织网浸入步骤二所述乳液中,3分钟后,取出静置24小时聚合,得到包覆有聚联苯水凝胶的金属镍纤维编织网;
步骤四:将步骤三中得到的金属镍纤维编织网浸到去离子水中26分钟,得到包覆有聚联苯水凝胶的耐腐蚀的油水分离网膜;
其中,所述聚合成的聚联苯水凝胶的厚度为20μm,耐腐蚀的油水分离网膜的直径为85μm。
实施例5
本实施例耐腐蚀的油水分离网膜的制备方法包括以下步骤:
步骤一:将800目的金属铝纤维编织网交替浸入去离子水、无水乙醇中进行超声清洗,常温下晾干;
步骤二:配制导电聚合物前驱体溶液,并超声分散成乳液;
其中,所述导电聚合物前驱体溶液由4摩尔份的(1-亚甲基-2-甲基萘)-N-吡咯、对苯乙烯磺酸钠和甲苯磺酸钠两者共2摩尔份、臭氧和过醋酸两者共20摩尔份、4摩尔份的乙醇以及12摩尔份的水组成;这里,(1-亚甲基-2-甲基萘)-N-吡咯为导电聚合物单体;对苯乙烯磺酸钠和甲苯磺酸钠为掺杂剂;臭氧和过醋酸为氧化剂;
步骤三:将步骤一中清洗后的金属铝纤维编织网浸入步骤二所述乳液中,5分钟后,取出静置27小时聚合,得到包覆有聚(1-亚甲基-2-甲基萘)-N-吡咯水凝胶的金属铝纤维编织网;
步骤四:将步骤三中得到的金属铝纤维编织网浸到去离子水中17分钟,得到包覆有聚(1-亚甲基-2-甲基萘)-N-吡咯水凝胶的耐腐蚀的油水分离网膜;
其中,所述聚合成的聚(1-亚甲基-2-甲基萘)-N-吡咯水凝胶的厚度为6μm,耐腐蚀的油水分离网膜的直径为18μm。
实施例6
本实施例耐腐蚀的油水分离网膜的制备方法包括以下步骤:
步骤一:将300目的金属钛纤维编织网交替浸入去离子水、无水乙醇中进行超声清洗,常温下晾干;
步骤二:配制导电聚合物前驱体溶液,并超声分散成乳液;
其中,所述导电聚合物前驱体溶液由4摩尔份的3-乙基噻吩、2摩尔份的对苯乙烯磺酸、8摩尔份的对苯磺酸铁、10摩尔份的乙醇以及20摩尔份的水组成;这里,3-乙基噻吩为导电聚合物单体;对苯乙烯磺酸为掺杂剂;对苯磺酸铁为氧化剂;
步骤三:将步骤一中清洗后的金属钛纤维编织网浸入步骤二所述乳液中,4分钟后,取出静置18小时聚合,得到包覆有聚3-乙基噻吩水凝胶的金属钛纤维编织网;
步骤四:将步骤三中得到的金属钛纤维编织网浸到去离子水中30分钟,得到包覆有聚3-乙基噻吩水凝胶的耐腐蚀的油水分离网膜;
其中,所述聚合成的聚3-乙基噻吩水凝胶的厚度为6μm,耐腐蚀的油水分离网膜的直径为50μm。
实施例7
本实施例耐腐蚀的油水分离网膜的制备方法包括以下步骤:
步骤一:将400目的玻璃纤维编织网交替浸入去离子水、无水乙醇中进行超声清洗,常温下晾干;
步骤二:配制导电聚合物前驱体溶液,并超声分散成乳液;
其中,所述导电聚合物前驱体溶液由5摩尔份的3-己基噻吩、10摩尔份的对苯乙烯磺酸钠、对甲苯磺酸铁和氯化铈两者共45摩尔份、8摩尔份的乙醇以及18摩尔份的水组成;这里,3-己基噻吩为导电聚合物单体;对苯乙烯磺酸钠为掺杂剂;对甲苯磺酸铁和氯化铈为氧化剂;
步骤三:将步骤一中清洗后的玻璃纤维编织网浸入步骤二所述乳液中,1分钟后,取出静置30小时聚合,得到包覆有聚3-己基噻吩水凝胶的玻璃纤维编织网;
步骤四:将步骤三中得到的玻璃纤维编织网浸到去离子水中15分钟,得到包覆有聚3-己基噻吩水凝胶的耐腐蚀的油水分离网膜;
其中,所述聚合成的聚3-己基噻吩水凝胶的厚度为7μm,耐腐蚀的油水分离网膜的直径为38μm。
实施例8
本实施例耐腐蚀的油水分离网膜的制备方法包括以下步骤:
步骤一:将500目的碳纤维编织网交替浸入去离子水、无水乙醇中进行超声清洗,常温下晾干;
步骤二:配制导电聚合物前驱体溶液,并超声分散成乳液;
其中,所述导电聚合物前驱体溶液由4摩尔份的2,5-二甲氧基苯胺、8摩尔份的磺化聚苯胺、10摩尔份的过醋酸、1摩尔份的乙醇以及2摩尔份的水组成;这里,2,5-二甲氧基苯胺为导电聚合物单体;磺化聚苯胺为掺杂剂;过醋酸为氧化剂;
步骤三:将步骤一中清洗后的碳纤维编织网浸入步骤二所述乳液中,2分钟后,取出静置15小时聚合,得到包覆有聚2,5-二甲氧基苯胺水凝胶的碳纤维编织网;
步骤四:将步骤三中得到的碳纤维编织网浸到去离子水中10分钟,得到包覆有聚2,5-二甲氧基苯胺水凝胶的耐腐蚀的油水分离网膜;
其中,所述聚合成的聚2,5-二甲氧基苯胺水凝胶的厚度为6μm,耐腐蚀的油水分离网膜的直径为25μm。
实施例9
本实施例耐腐蚀的油水分离网膜的制备方法包括以下步骤:
步骤一:将600目的涤纶纤维编织网交替浸入去离子水、无水乙醇中进行超声清洗,常温下晾干;
步骤二:配制导电聚合物前驱体溶液,并超声分散成乳液;
其中,所述导电聚合物前驱体溶液由10摩尔份的间甲基苯胺、10摩尔份的磺化聚苯胺、36摩尔份的对甲苯磺酸铁、4摩尔份的乙醇以及12摩尔份的水组成;这里,间甲基苯胺为导电聚合物单体;磺化聚苯胺为掺杂剂;对甲苯磺酸铁为氧化剂;
步骤三:将步骤一中清洗后的涤纶纤维编织网浸入步骤二所述乳液中,1分钟后,取出静置10小时聚合,得到包覆有聚间甲基苯胺水凝胶的涤纶纤维编织网;
步骤四:将步骤三中得到的涤纶纤维编织网浸到去离子水中10分钟,得到包覆有聚间甲基苯胺水凝胶的耐腐蚀的油水分离网膜;
其中,所述聚合成的聚间甲基苯胺水凝胶的厚度为12μm,耐腐蚀的油水分离网膜的直径为21μm。
实施例10
本实施例耐腐蚀的油水分离网膜的制备方法包括以下步骤:
步骤一:将600目的尼龙纤维编织网交替浸入去离子水、无水乙醇中进行超声清洗,常温下晾干;
步骤二:配制导电聚合物前驱体溶液,并超声分散成乳液;
其中,所述导电聚合物前驱体溶液由4摩尔份的3-己基噻吩、2摩尔份的对苯乙烯磺酸、氯化铈和氯化铁和对甲苯磺酸铁三者共18摩尔份、6摩尔份的乙醇以及2摩尔份的水组成;这里,3-己基噻吩为导电聚合物单体;对苯乙烯磺酸为掺杂剂;氯化铈、氯化铁和对甲苯磺酸铁为氧化剂;
步骤三:将步骤一中清洗后的尼龙纤维编织网浸入步骤二所述乳液中,1分钟后,取出静置30小时聚合,得到包覆有聚3-己基噻吩水凝胶的尼龙纤维编织网;
步骤四:将步骤三中得到的尼龙纤维编织网浸到去离子水中30分钟,得到包覆有聚3-己基噻吩水凝胶的耐腐蚀的油水分离网膜;
其中,所述聚合成的聚3-己基噻吩水凝胶的厚度为5μm,耐腐蚀的油水分离网膜的直径为28μm。
实施例11
本实施例耐腐蚀的油水分离网膜的制备方法包括以下步骤:
步骤一:将400目的橡胶纤维编织网交替浸入去离子水、无水乙醇中进行超声清洗,常温下晾干;
步骤二:配制导电聚合物前驱体溶液,并超声分散成乳液;
其中,所述导电聚合物前驱体溶液由4摩尔份的3-己基噻吩、对苯乙烯磺酸钠和对苯乙烯磺酸两者共2摩尔份、硝酸铁和氯化铁两者共22摩尔份、4摩尔份的乙醇以及10摩尔份的水组成;这里,3-己基噻吩为导电聚合物单体;对苯乙烯磺酸钠和对苯乙烯磺酸为掺杂剂;硝酸铁和氯化铁为氧化剂;
步骤三:将步骤一中清洗后的橡胶纤维编织网浸入步骤二所述乳液中,1分钟后,取出静置29小时聚合,得到包覆有聚3-己基噻吩水凝胶的橡胶纤维编织网;
步骤四:将步骤三中得到的橡胶纤维编织网浸到去离子水中30分钟,得到包覆有聚3-己基噻吩水凝胶的耐腐蚀的油水分离网膜;
其中,所述聚合成的聚3-己基噻吩水凝胶的厚度为5μm,耐腐蚀的油水分离网膜的直径为40μm。
实施例12
本实施例耐腐蚀的油水分离网膜的制备方法包括以下步骤:
步骤一:将40目的腈纶纤维编织网交替浸入去离子水、无水乙醇中进行超声清洗,常温下晾干;
步骤二:配制导电聚合物前驱体溶液,并超声分散成乳液;
其中,所述导电聚合物前驱体溶液由10摩尔份的3,4-乙撑二氧噻吩、8摩尔份的对苯乙烯磺酸钠、45摩尔份的三氯化铁、5摩尔份的乙醇以及14摩尔份的水组成;这里,3,4-乙撑二氧噻吩为导电聚合物单体;对苯乙烯磺酸钠为掺杂剂;三氯化铁为氧化剂;
步骤三:将步骤一中清洗后的腈纶纤维编织网浸入步骤二所述乳液中,5分钟后,取出静置24小时聚合,得到包覆有聚3,4-乙撑二氧噻吩水凝胶的腈纶纤维编织网;
步骤四:将步骤三中得到的腈纶纤维编织网浸到去离子水中18分钟,得到包覆有聚3,4-乙撑二氧噻吩水凝胶的耐腐蚀的油水分离网膜;
其中,所述聚合成的聚3,4-乙撑二氧噻吩水凝胶的厚度为50μm,耐腐蚀的油水分离网膜的直径为380μm。
实施例13
本实施例耐腐蚀的油水分离网膜的制备方法包括以下步骤:
步骤一:将50目的维纶玻璃纤维编织网交替浸入去离子水、无水乙醇中进行超声清洗,常温下晾干;
步骤二:配制导电聚合物前驱体溶液,并超声分散成乳液;
其中,所述导电聚合物前驱体溶液由4摩尔份的吡咯、对苯乙烯磺酸钠和磺化聚苯胺两者共2摩尔份、50摩尔份的硝酸铁、7摩尔份的乙醇以及16摩尔份的水组成;这里,吡咯为导电聚合物单体;对苯乙烯磺酸钠和磺化聚苯胺为掺杂剂;硝酸铁为氧化剂;
步骤三:将步骤一中清洗后的维纶纤维编织网浸入步骤二所述乳液中,5分钟后,取出静置24小时聚合,得到包覆有聚吡咯水凝胶的维纶玻璃纤维编织网;
步骤四:将步骤三中得到的维纶玻璃纤维编织网浸到去离子水中15分钟,得到包覆有聚吡咯水凝胶的耐腐蚀的油水分离网膜;
其中,所述聚合成的聚吡咯水凝胶的厚度为8μm,耐腐蚀的油水分离网膜的直径为278μm。
实施例14
本实施例耐腐蚀的油水分离网膜的制备方法包括以下步骤:
步骤一:将30目的芳纶纤维编织网交替浸入去离子水、无水乙醇中进行超声清洗,常温下晾干;
步骤二:配制导电聚合物前驱体溶液,并超声分散成乳液;
其中,所述导电聚合物前驱体溶液由4摩尔份的苯胺、对苯乙烯磺酸钠和磺化聚苯胺和甲苯磺酸钠三者共2摩尔份、硝酸铁和硝酸铈两者共30摩尔份、6摩尔份的乙醇以及20摩尔份的水组成;这里,苯胺为导电聚合物单体;对苯乙烯磺酸钠、磺化聚苯胺和甲苯磺酸钠为掺杂剂;硝酸铁和硝酸铈为氧化剂;
步骤三:将步骤一中清洗后的芳纶纤维编织网浸入步骤二所述乳液中,5分钟后,取出静置24小时聚合,得到包覆有聚苯胺水凝胶的芳纶纤维编织网;
步骤四:将步骤三中得到的芳纶纤维编织网浸到去离子水中15分钟,得到包覆有聚苯胺水凝胶的耐腐蚀的油水分离网膜;
其中,所述聚合成的聚苯胺水凝胶的厚度为10μm,耐腐蚀的油水分离网膜的直径为550μm。
以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种耐腐蚀的油水分离网膜,其特征在于,所述耐腐蚀的油水分离网膜为包覆有导电聚合物水凝胶的纤维编织网;
所述导电聚合物为聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺、聚对苯撑、聚间甲基苯胺、聚(1-亚甲基-2-甲基萘)-N-吡咯、聚乙撑二氧噻吩、聚3-乙基噻吩、聚3-己基噻吩、聚2,5-二甲氧基苯胺中的一种;
所述纤维编织网为金属纤维编织网、无机纤维编织网、有机纤维编织网中的一种。
2.根据权利要求1所述的耐腐蚀的油水分离网膜,其特征在于,所述金属纤维编织网为不锈钢、铜、铁、镍、钛、铝纤维织物网中的一种。
3.根据权利要求1所述的耐腐蚀的油水分离网膜,其特征在于,所述无机纤维编织网为玻璃纤维编织物、或碳纤维编织物。
4.根据权利要求1所述的耐腐蚀的油水分离网膜,其特征在于,所述有机纤维编织网为涤纶、尼龙、橡胶、腈纶、维纶、芳纶纤维编织网中的一种。
5.根据权利要求1所述的耐腐蚀的油水分离网膜,其特征在于,所述纤维编织网大小在30-800目之间。
6.根据权利要求1至5任一项所述的耐腐蚀的油水分离网膜,其特征在于,所述导电聚合物水凝胶厚度为1-50μm。
7.根据权利要求1至5任一项所述的耐腐蚀的油水分离网膜,其特征在于,所述耐腐蚀的油水分离网膜的直径为18-550μm。
8.一种耐腐蚀的油水分离网膜的制备方法,其特征在于,所述耐腐蚀的油水分离网膜为:权利要求1至7任一项所述的耐腐蚀的油水分离网膜;所述制备方法包括以下步骤:
步骤一:将30-800目的纤维编织网清洗,常温下晾干;
步骤二:配制导电聚合物的前驱体溶液,并超声分散成乳液;
其中,所述导电聚合物前驱体溶液由1-10摩尔份的导电聚合物单体、1-10摩尔份的掺杂剂、2-50摩尔份的氧化剂、1-10摩尔份的乙醇、以及2-20摩尔份的水组成;
步骤三:将纤维编织网浸入步骤二所述乳液中,1~5分钟后,取出静置10-30小时聚合;
步骤四:将步骤三中得到的纤维编织网浸到去离子水中,取出后得到包覆有导电聚合物水凝胶的耐腐蚀的油水分离网膜;
其中,所述导电聚合物单体为吡咯、噻吩、苯胺、联苯、间甲苯胺、(1-亚甲基-2-甲基萘)-N-吡咯、3,4-乙撑二氧噻吩、3-乙基噻吩、3-己基噻吩、2,5-二甲氧基苯胺中的一种。
9.根据权利要求8所述的耐腐蚀的油水分离网膜的制备方法,其特征在于,所述步骤一为:将30-800目的纤维编织网交替浸入去离子水、无水乙醇中进行超声清洗,常温下晾干;
步骤二中所述掺杂剂为含磺酸基的阴离子高分子聚合物、对苯乙烯磺酸钠、对苯乙烯磺酸、磺化聚苯胺、甲苯磺酸钠中的一种、或几种的混合;
所述氧化剂为过氧化物、过硫酸盐、三价铁盐、四价铈盐、高锰酸盐、臭氧、对甲苯磺酸铁、过醋酸中的一种、或几种的混合;
所述步骤四为:将步骤三中得到的纤维编织网浸到去离子水中10~30分钟,取出后得到包覆有导电聚合物水凝胶的耐腐蚀的油水分离网膜。
10.一种耐腐蚀的油水分离网膜的用途,其特征在于,所述耐腐蚀的油水分离网膜为:权利要求1至7任一项所述的耐腐蚀的油水分离网膜;
所述耐腐蚀的油水分离网膜,用于含水油料的净化、含油污水的处理、或微流体设备中。
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