CN105664534A - 可应用于油水分离的超疏水烟头的制备方法 - Google Patents

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    • B01D17/02—Separation of non-miscible liquids
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Abstract

本发明提供了一种可应用于油水分离的超疏水烟头的制备方法。通过将烟头分别浸泡在一定浓度的NaOH溶液和溶解有一定量的十六烷基三甲氧基硅烷乙醇溶液里面，使得烟头具有一定的超疏水性能，制得的产品因具有疏水亲油的性能而能够达到油水分离的效果。本发明是先将收集到的烟头浸泡于乙醇溶液里面24小时清理掉烟头掺杂的有害物质，之后再将烟头放入配置好的1mol/L的NaOH溶液里面水解在其表面形成一定的粗糙结构，取出放在去离子水中清洗干净之后浸泡在低表面能物质乙醇溶液一段时间后烘干，并测量其表面静态接触角及油水分离效果。本发明生产成本低，制备方法简单，对反应设备要求低，反应条件温和，保护环境。

Description

可应用于油水分离的超疏水烟头的制备方法
技术领域
本发明涉及可应用于油水分离的超疏水烟头的制备方法。
背景技术
含油废水作为一种常见的污染源，其对环境保护和生态平衡危害极大，而水是生产和生活的重要资源，因此含油废水处理过程中的油水分离是十分重要的。含油废水的来源很广，在石油工业的采油、炼油、贮油、运输过程及石油化学工业的生产过程中都会产生大量含油废水。含油废水的污染影响饮用水资源和地下水资源，危害水产资源，危害人体健康，污染大气，影响农作物生产，破坏自然景观，甚至还有可能因为聚结的油品燃烧而产生安全问题，所以，油水分离显得格外重要。烟头作为世界上数量最多的固体废弃物，使用烟头作为油水分离的材料不仅解决了烟头难回收、污染大的问题，更对环境保护提供了一种切实有效的方法，因此，研究能用于油水分离的超疏水烟头具有很大的意义。
发明内容
为了达到油水分离的效果，本发明提供了可应用于油水分离的超疏水烟头的制备方法。
本发明所采取的技术方案是：可应用于油水分离的超疏水烟头的制备方法，在烟头的主要成分醋酸纤维上构建一定的粗糙结构，经低表面物质修饰后，具有超疏水性，具有油水分离的作用，其特征在于制备工艺步骤如下：
一、配制1mol/L的NaOH溶液，放入预处理过的烟头，浸泡10min；
二、将上述的烟头依次在去离子水、乙醇中超声震荡5min；
三、配制十六烷基三甲氧基硅烷的乙醇溶液，使样品在里面浸泡1h；
四、将浸泡完的样品取出放入120℃的烘箱干燥30min；
五、将烘干的样品用接触角测量仪测量样品表面的静态接触角，得到其表面接触角为154°~160°；
六、将样品塞入自制的容器内再放入油水混合物中观察油水分离的情况。
进一步的，所述步骤一中烟头在配制好的NaOH溶液中浸泡10min，在烟头的成分醋酸纤维表面构建粗糙结构。
进一步的，所述步骤三中十六烷基三甲氧基硅烷乙醇溶液浓度为1mmol/L，样品浸泡后，由超亲水变成超疏水。
进一步的，所述步骤六中是使用水流抽气泵通过软管连接装有样品的容器，通过抽出集油瓶内口气产生吸力对油水混合物进行分离，所产生的压力在0.3Mpa~0.45Mpa，分离效率在96%以上。
本发明的优点是：（1）本发明所述样品的制备工艺简单，无高温高压需要，原料易得，无毒环保，成本低廉。（2）本发明的超疏水性能优良，对水的接触角均在155°以上，滚动角均在10°以下。（3）本发明所用烟头成分为醋酸纤维，具有天然的网状结构，对于油水分离存在很好的优势，且可循环使用多次，油水分离效率高达96%。
附图说明
图1为本发明制备的超疏水烟头的扫描电镜图一。
图2为本发明制备的超疏水烟头的扫描电镜图二。
图3为本发明制备的烟头经十六烷基三甲氧基硅烷修饰后的静态接触角示意图及水滴的状态图。
图4为本发明制备的超疏水烟头进行油水分离的流程图及其循环使用效率。
具体实施方式
给出本发明的实施例并结合给出的实施例对本发明加以说明，但所给出的实施例对本发明不构成任何限制：
具体实施方式一：配制1mol/L的NaOH溶液，将预处理好的烟头浸泡在配制好的NaOH溶液中10min；取出烟头，分别在去离子水、乙醇中超声震荡5min；配制浓度为1mmol/L的十六烷基三甲氧基硅烷乙醇溶液，将样品浸泡1h，取出样品，放入温度为120℃的烘箱内烘干；取出用接触角测量仪测试样品的静态接触角；使用水流抽气泵通过软管连接装有样品的容器，通过抽出集油瓶内口气产生吸力对油水混合物进行分离，所产生的压力在0.3Mpa~0.45Mpa，观察油水分离状态。
具体实施方式二：配制1mol/L的NaOH溶液，将预处理好的烟头浸泡在配制好的NaOH溶液中10min；取出烟头，分别在去离子水、乙醇中超声震荡5min；配制浓度为1mmol/L的十六烷基三甲氧基硅烷乙醇溶液，将样品浸泡1h，取出样品，放入温度为120℃的烘箱内烘干；取出用接触角测量仪测试样品的静态接触角；使用水流抽气泵通过软管连接装有样品的容器，通过抽出集油瓶内口气产生吸力对油水混合物进行分离，所产生的压力在0.3Mpa~0.45Mpa，观察油水分离状态。
具体实施方式三：配制1mol/L的NaOH溶液，将预处理好的烟头浸泡在配制好的NaOH溶液中10min；取出烟头，分别在去离子水、乙醇中超声震荡5min；配制浓度为1mmol/L的十六烷基三甲氧基硅烷乙醇溶液，将样品浸泡1h，取出样品，放入温度为120℃的烘箱内烘干；取出用接触角测量仪测试样品的静态接触角；使用水流抽气泵通过软管连接装有样品的容器，通过抽出集油瓶内口气产生吸力对油水混合物进行分离，所产生的压力在0.3Mpa~0.45Mpa，观察油水分离状态。

Claims (4)

1.可应用于油水分离的超疏水烟头的制备方法,其特征在于：在烟头的主要成分醋酸纤维上构建一定的粗糙结构，经低表面物质修饰后，具有超疏水性，具有油水分离的作用，其制备方法按以下步骤进行：
一、配制1mol/L的NaOH溶液，放入预处理过的烟头，浸泡10min；
二、将上述的烟头依次在去离子水、乙醇中超声震荡5min；
三、配制十六烷基三甲氧基硅烷的乙醇溶液，使样品在里面浸泡1h；
四、将浸泡完的样品取出放入120℃的烘箱干燥30min；
五、将烘干的样品用接触角测量仪测量样品表面的静态接触角，得到其表面接触角为154°~160°；
六、讲样品塞入自制的容器内再放入油水混合物中观察油水分离的情况。
2.根据权利要求1所述的可应用于油水分离的超疏水烟头的制备方法，其特征在于：所述步骤一中烟头在配制好的NaOH溶液中浸泡10min，在烟头的成分醋酸纤维表面构建粗糙结构。
3.根据权利要求1所述的可应用于油水分离的超疏水烟头的制备方法，其特征在于：所述步骤三中十六烷基三甲氧基硅烷乙醇溶液浓度为1mmol/L，样品浸泡后，由超亲水变成超疏水。
4.根据权利要求1所述的可应用于油水分离的超疏水烟头的制备方法，其特征在于：所述步骤六中是采用水流抽气泵通过软管连接装有样品的容器，通过抽出集油瓶内口气产生吸力对油水混合物进行分离，所产生的压力在0.3Mpa~0.45Mpa，分离效率在96%以上。
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