CN107335340B - 一种用于废润滑油分离的防污陶瓷膜及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及润滑油分离薄膜技术领域，特别是涉及一种用于废润滑油分离的防污陶瓷膜及制备方法，所述用于废润滑油分离的防污陶瓷膜的制备方法，包括以下步骤：（1）制备负载二氧化钛的高岭土的催化剂粉末；（2）通过激光涂覆法在基底上涂覆催化剂粉末；（3）在基底进行电化学沉积磷酸钙，本发明通过对高岭土进行掺杂处理，赋予高岭土光催化性能，并通过激光沉积的方法将高岭土包覆在常规薄膜的表面，为了降低高岭土的缺陷，又在高岭土的表面沉积磷酸钙，由于磷酸钙与高岭土具有良好的相容性，因此能够对高岭土进行激光修复，弥补高岭土的晶格缺陷，该陶瓷膜依靠里面有机物的吸附和光催化降解特性来提高膜面在过滤过程中对膜污染抵抗能力。

Description

一种用于废润滑油分离的防污陶瓷膜及制备方法
技术领域
本发明涉及润滑油分离薄膜技术领域，特别是涉及一种用于废润滑油分离的防污陶瓷膜及制备方法。
背景技术
润滑油是用在各种类型汽车、机械设备上以减少摩擦，保护机械及加工件的液体或半固体润滑剂，主要起润滑、辅助冷却、防锈、清洁、密封和缓冲等作用，只要是应用于两个相对运动的物体之间，而可以减少两物体因接触而产生的磨擦与磨损之功能，即为润滑油。
润滑油从组成上讲由80％-90％的基础油和10％～20%的添加剂组成的，主要化学成分是多种烃类以及少量非烃类的混合物。然而润滑油在使用一段时间后由于物理、化学或人为因素导致了润滑油的性能劣化，生成了如醛、酮、树脂、沥青胶态物质、碳黑及有机酸、盐、水、金属屑等污染杂质，不能再继续使用而成为废润滑油。实际上废润滑油并不废，而用过的润滑油真正变质的只是其中的百分之几，因此如何有效的去除废润滑油中的这些杂质，是废润滑油再生的关键。目前废润滑油的再生工艺主要有蒸馏－酸洗－白土精制，沉降－酸洗－白土蒸馏，沉降－蒸馏－酸洗－钙土精制，蒸馏－乙醇抽提－白土精制，蒸馏－糠醛精制－白土精制，沉降－絮凝－白土精制等。上述工艺都存在基础油利用率低、产生大量固体废弃物及酸渣的缺点。要克服上述工艺的不足，需采用加氢精制技术，在有氢气存在的条件下，经物理和化学等方法脱除其中的水、硫、氮、氯、氧及各种添加剂，得到润滑油基础油和满足国Ⅴ要求的汽柴油调和组分。
目前，随着我国工业的迅速发展，所需的润滑油使用量快速增长，每年换下来的废旧润滑油量也越来越大。如果这些废油如丢弃到环境中去，将造成严重的环境污染。大力开展再生资源回收利用，是提高资源利用效率，保护环境，建设资源节约型社会的重要途径之一。 事实上，废润滑油的组成中，除了含有2%-10%的变质物外，其余的90%～98％都是好的成分，是完全可以再利用的。目前，废润滑油的再生技术存在着难于脱水脱杂质、难于分馏、加工单位费用大等一系列的问题。
膜分离技术是利用特殊制造且具有选择透过性的薄膜，在浓度差﹑电位差﹑压力差等外力推动下，对混合物进行分离、提纯和浓缩的新型技术，与传统技术相比该技术具有高效节能无污染等优点。废润滑油中含有的炭黑、胶体粒子、沥青质和部分添加剂消耗后产生的化合物（常为水溶性盐类）均可利用超滤将其除去。由于废润滑油的黏度较大，膜过滤通量较低，且膜分离过程中存在浓差极化和膜污染严重等问题，也显著影响废润滑油膜过滤速度，降低膜使用寿命。分离膜出色的化学稳定性、热稳定性、选择分离性能和支撑强度等优点使其在生产实践中体现出了巨大的商业价值，但由于生产成本、运行维护费用偏高、膜污染问题等缺点严重制约了无机膜技术的进一步发展。随着工艺改进和技术革新，成本和费用已逐步下降，而膜污染问题依旧没有得到有效彻底的解决。
发明内容
针对目前机膜分离技术生产成本、运行维护费用偏高、膜污染问题等缺点严重制约了无机膜技术的进一步发展的缺陷，本发明的目的是提供一种用于废润滑油分离的防污陶瓷膜及制备方法，该陶瓷膜依靠里面有机物的吸附和光催化降解特性来提高膜面在过滤过程中对膜污染抵抗能力。
为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：
一种用于废润滑油分离的防污陶瓷膜的制备方法，包括以下步骤：
（1）催化剂粉末的制备：将钛源、高岭石在溶剂中混合均匀，然后加入酸性物质调节溶液pH为4~6，并在温度5~20℃下继续搅拌2-10h，得到悬浮液，将悬浮液在温度120-220℃下水热反应8-48h后，常温下自然冷却，取出反应物并用乙醇和去离子水洗涤至中性，在温度60-100℃下干燥12-48h后研磨成粉，并在温度400-900℃下煅烧2-5h，即得到负载二氧化钛的高岭土的催化剂粉末；
（2）催化剂的涂覆：将基底固定在家具上，将所述催化剂粉末置于基底表面，施加机械压力，使催化剂粉末牢固的附着在基底上，所述催化剂涂层的厚度为0.5~1mm，然后进行预热处理，开启激光，进行激光辐照涂覆，其中激光束的功率为1~5KW，激光束光斑直径为0.5~1mm，扫描速度为2~10mm/s，保护气为氮气或氩气，得到基底1；
（3）活性涂层沉积：将磷酸盐和钙盐在水中混合均匀，调节溶液pH为4~5，得到电解液，以基底1为工作电极、铂电极为对电极、甘汞电极为参比电极，采用恒电压技术进行电化学沉积，在基底1上沉积磷酸钙，得到用于废润滑油分离的防污陶瓷膜。
膜分离技术是利用特殊制造且具有选择透过性的薄膜，在浓度差﹑电位差﹑压力差等外力推动下，对混合物进行分离、提纯和浓缩的新型技术，与传统技术相比该技术具有高效节能无污染等优点。但是，本发明的发明在长期从事废气润滑油的回收中发现，现有技术中的薄膜在分离润滑油与时，由于润滑油中含有大量的杂质，容易将薄膜堵塞，从而对薄膜造成了污染，严重影响了薄膜的使用寿命，降低了分离效率，导致生产成本的提高。
本发明中，发明人通过对高岭土进行掺杂处理，赋予高岭土光催化性能，并通过激光沉积的方法将高岭土包覆在常规薄膜的表面，为了降低高岭土的缺陷，又在高岭土的表面沉积磷酸钙，由于磷酸钙与高岭土具有良好的相容性，因此能够对高岭土进行激光修复，弥补高岭土的晶格缺陷。
本发明中钛源能够在溶剂中形成凝胶，从而使高岭土能够均匀的分散在体系中，优选的，所述钛源为钛酸四正丁酯、钛酸四异丙酯中的至少一种。
溶剂对钛源的稳定性影响很大，为了使钛源能在溶剂中形成稳定的凝胶，优选的，在步骤（1）中，所述溶剂为水、丙酮、乙醇、异丙醇、异戊醇和正丁醇中的至少一种。
本发明中，酸性物质主要起调节pH的作用，为无机酸和/或有机酸，所述无机酸可以为盐酸、硝酸、硫酸、硼酸、高氯酸、硫氰酸、亚硫酸、磷酸、亚磷酸、次氯酸等中的至少一种；所述有机酸可以为甲酸、乙酸、苯甲酸、苯磺酸等中的至少一种。
催化剂粉末的直径是影响激光涂覆的重要因素，本发明中，在步骤（1）中，所述催化剂粉末的粒径优选为100~500nm。
本发明对钙盐的种类没有特殊的要求，可以为所述领域技术人员所知，例如，在步骤（3）中，所述钙盐为硝酸钙和氯化钙中的至少一种。
本发明对磷酸盐的种类没有特殊的要求，可以为所述领域技术人员所知，例如，在步骤（3）中，所述磷酸盐为磷酸二氢铵、磷酸氢二钠和磷酸二氢钾中的至少一种。
钙离子的浓度是影响电化学沉积的重要因素，在步骤（3）中，优选的，钙离子浓度为0.01-0.1mol/L。
磷酸根离子的浓度是影响电化学沉积的重要因素，在步骤（3）中，优选的，所述磷酸根离子的浓度为0.01-0.5mol/L。
在步骤（3）中，所述电化学沉积的工艺为：电压为-5-5.0V，电极距离为 1-3cm，沉积时间为1-3h，电解液温度为20～80℃。
一种用于废润滑油分离的防污陶瓷膜，根据权利要求1~8中任意一项所述的制备方法制备得到。
所述用于废润滑油分离的防污陶瓷膜，包括基底、包覆在该基底表面的含有催化剂的薄膜和沉积在该薄膜表面的活性涂层；
其中，所述基底为无机陶瓷薄膜；
所述含有催化剂的薄膜为负载二氧化钛的高岭石薄膜；
所述活性涂层为磷酸钙。
一种用于废润滑油分离的防污陶瓷膜及制备方法，与现有技术相比，其突出的特点和优异的效果在于：
本发明通过对高岭土进行掺杂处理，赋予高岭土光催化性能，并通过激光沉积的方法将高岭土包覆在常规薄膜的表面，为了降低高岭土的缺陷，又在高岭土的表面沉积磷酸钙，由于磷酸钙与高岭土具有良好的相容性，因此能够对高岭土进行激光修复，弥补高岭土的晶格缺陷，该陶瓷膜依靠里面有机物的吸附和光催化降解特性来提高膜面在过滤过程中对膜污染抵抗能力。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下,根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更,均应包含在本发明的范围内。
实施例1
一种用于废润滑油分离的防污陶瓷膜的制备方法，包括以下步骤：
（1）催化剂粉末的制备：将钛酸四正丁酯、高岭石在水中混合均匀，然后加入盐酸调节溶液pH为5，并在温度15℃下继续搅拌6h，得到悬浮液，将悬浮液在温度200℃下水热反应24h后，常温下自然冷却，取出反应物并用乙醇和去离子水洗涤至中性，在温度80℃下干燥24h后研磨成粉，并在温度800℃下煅烧4h，即得到负载二氧化钛的高岭土的催化剂粉末，所述催化剂粉末的粒径为300nm；
（2）催化剂的涂覆：将基底固定在夹具上，将所述催化剂粉末置于基底表面，施加机械压力，使催化剂粉末牢固的附着在基底上，所述催化剂涂层的厚度为0.8mm，然后进行预热处理，开启激光，进行激光辐照涂覆，其中激光束的功率为3KW，激光束光斑直径为0.8mm，扫描速度为6mm/s，保护气为氮气或氩气，得到基底1；
（3）活性涂层沉积：将磷酸二氢铵和硝酸钙在水中混合均匀，其中，钙离子浓度为0.05mol/L，磷酸根离子的浓度为0.05mol/L，调节溶液pH为4.5，得到电解液，以基底1为工作电极、铂电极为对电极、甘汞电极为参比电极，采用恒电压技术进行电化学沉积，在基底1上沉积磷酸钙，得到用于废润滑油分离的防污陶瓷膜，所述电化学沉积的工艺为：电压为2V，电极距离为2cm，沉积时间为2h，电解液温度为60℃；
上述方法制备了一种用于废润滑油分离的防污陶瓷膜，且所述的防污陶瓷膜包括基底、包覆在该基底表面的含有催化剂的薄膜和沉积在该薄膜表面的活性涂层；
其中，所述基底为无机陶瓷薄膜；
所述含有催化剂的薄膜为负载二氧化钛的高岭石薄膜；
所述活性涂层为磷酸钙。
实施例2
一种用于废润滑油分离的防污陶瓷膜的制备方法，包括以下步骤：
（1）催化剂粉末的制备：将钛酸四正丁酯、高岭石在丙酮中混合均匀，然后加入硝酸调节溶液pH为4，并在温度54℃下继续搅拌5h，得到悬浮液，将悬浮液在温度180℃下水热反应20h后，常温下自然冷却，取出反应物并用乙醇和去离子水洗涤至中性，在温度70℃下干燥18h后研磨成粉，并在温度500℃下煅烧3h，即得到负载二氧化钛的高岭土的催化剂粉末，所述催化剂粉末的粒径为200nm；
（2）催化剂的涂覆：将基底固定在夹具上，将所述催化剂粉末置于基底表面，施加机械压力，使催化剂粉末牢固的附着在基底上，所述催化剂涂层的厚度为0.6mm，然后进行预热处理，开启激光，进行激光辐照涂覆，其中激光束的功率为2KW，激光束光斑直径为0.6mm，扫描速度为3mm/s，保护气为氮气或氩气，得到基底1；
（3）活性涂层沉积：将磷酸氢二钠和硝酸钙在水中混合均匀，其中，钙离子浓度为0.02mol/L，磷酸根离子的浓度为0.03mol/L，调节溶液pH为4，得到电解液，以基底1为工作电极、铂电极为对电极、甘汞电极为参比电极，采用恒电压技术进行电化学沉积，在基底1上沉积磷酸钙，得到用于废润滑油分离的防污陶瓷膜，所述电化学沉积的工艺为：电压为-4.0V，电极距离为 1.5cm，沉积时间为1h，电解液温度为30℃；
上述方法制备了一种用于废润滑油分离的防污陶瓷膜，且所述的防污陶瓷膜包括基底、包覆在该基底表面的含有催化剂的薄膜和沉积在该薄膜表面的活性涂层；
其中，所述基底为无机陶瓷薄膜；
所述含有催化剂的薄膜为负载二氧化钛的高岭石薄膜；
所述活性涂层为磷酸钙。
实施例3
一种用于废润滑油分离的防污陶瓷膜的制备方法，包括以下步骤：
（1）催化剂粉末的制备：将钛酸四异丙酯、高岭石在乙醇中混合均匀，然后加入硫酸调节溶液pH为5，并在温度10℃下继续搅拌5h，得到悬浮液，将悬浮液在温度150℃下水热反应30h后，常温下自然冷却，取出反应物并用乙醇和去离子水洗涤至中性，在温度90℃下干燥30h后研磨成粉，并在温度600℃下煅烧3h，即得到负载二氧化钛的高岭土的催化剂粉末，所述催化剂粉末的粒径为400nm；
（2）催化剂的涂覆：将基底固定在夹具上，将所述催化剂粉末置于基底表面，施加机械压力，使催化剂粉末牢固的附着在基底上，所述催化剂涂层的厚度为0.7mm，然后进行预热处理，开启激光，进行激光辐照涂覆，其中激光束的功率为3KW，激光束光斑直径为0.7mm，扫描速度为8mm/s，保护气为氮气或氩气，得到基底1；
（3）活性涂层沉积：将磷酸二氢钾和硝酸钙在水中混合均匀，其中，钙离子浓度为0.06mol/L，磷酸根离子的浓度为0.06mol/L，调节溶液pH为5，得到电解液，以基底1为工作电极、铂电极为对电极、甘汞电极为参比电极，采用恒电压技术进行电化学沉积，在基底1上沉积磷酸钙，得到用于废润滑油分离的防污陶瓷膜，所述电化学沉积的工艺为：电压为3.0V，电极距离为3cm，沉积时间为2h，电解液温度为70℃；
上述方法制备了一种用于废润滑油分离的防污陶瓷膜，且所述的防污陶瓷膜包括基底、包覆在该基底表面的含有催化剂的薄膜和沉积在该薄膜表面的活性涂层；
其中，所述基底为无机陶瓷薄膜；
所述含有催化剂的薄膜为负载二氧化钛的高岭石薄膜；
所述活性涂层为磷酸钙。
实施例4
一种用于废润滑油分离的防污陶瓷膜的制备方法，包括以下步骤：
（1）催化剂粉末的制备：将钛酸四异丙酯、高岭石在异丙醇中混合均匀，然后加入硼酸调节溶液pH为4，并在温度5℃下继续搅拌2h，得到悬浮液，将悬浮液在温度120℃下水热反应8h后，常温下自然冷却，取出反应物并用乙醇和去离子水洗涤至中性，在温度60℃下干燥12h后研磨成粉，并在温度400℃下煅烧2h，即得到负载二氧化钛的高岭土的催化剂粉末，所述催化剂粉末的粒径为100nm；
（2）催化剂的涂覆：将基底固定在夹具上，将所述催化剂粉末置于基底表面，施加机械压力，使催化剂粉末牢固的附着在基底上，所述催化剂涂层的厚度为0.5mm，然后进行预热处理，开启激光，进行激光辐照涂覆，其中激光束的功率为1KW，激光束光斑直径为0.5mm，扫描速度为2mm/s，保护气为氮气或氩气，得到基底1；
（3）活性涂层沉积：将磷酸二氢钾和氯化钙在水中混合均匀，其中，钙离子浓度为0.01mol/L，磷酸根离子的浓度为0.01mol/L，调节溶液pH为4，得到电解液，以基底1为工作电极、铂电极为对电极、甘汞电极为参比电极，采用恒电压技术进行电化学沉积，在基底1上沉积磷酸钙，得到用于废润滑油分离的防污陶瓷膜，所述电化学沉积的工艺为：电压为-5V，电极距离为 1cm，沉积时间为1h，电解液温度为20℃；
上述方法制备了一种用于废润滑油分离的防污陶瓷膜，且所述的防污陶瓷膜包括基底、包覆在该基底表面的含有催化剂的薄膜和沉积在该薄膜表面的活性涂层；
其中，所述基底为无机陶瓷薄膜；
所述含有催化剂的薄膜为负载二氧化钛的高岭石薄膜；
所述活性涂层为磷酸钙。
实施例5
一种用于废润滑油分离的防污陶瓷膜的制备方法，包括以下步骤：
（1）催化剂粉末的制备：将钛酸四正丁酯、高岭石在丙酮中混合均匀，然后加入盐酸调节溶液pH为6，并在温度20℃下继续搅拌10h，得到悬浮液，将悬浮液在温度220℃下水热反应48h后，常温下自然冷却，取出反应物并用乙醇和去离子水洗涤至中性，在温度100℃下干燥48h后研磨成粉，并在温度900℃下煅烧5h，即得到负载二氧化钛的高岭土的催化剂粉末，所述催化剂粉末的粒径为500nm；
（2）催化剂的涂覆：将基底固定在夹具上，将所述催化剂粉末置于基底表面，施加机械压力，使催化剂粉末牢固的附着在基底上，所述催化剂涂层的厚度为1mm，然后进行预热处理，开启激光，进行激光辐照涂覆，其中激光束的功率为5KW，激光束光斑直径为1mm，扫描速度为10mm/s，保护气为氮气或氩气，得到基底1；
（3）活性涂层沉积：将磷酸二氢铵和氯化钙在水中混合均匀，其中，钙离子浓度为0.1mol/L，磷酸根离子的浓度为0.5mol/L，调节溶液pH为5，得到电解液，以基底1为工作电极、铂电极为对电极、甘汞电极为参比电极，采用恒电压技术进行电化学沉积，在基底A1上沉积磷酸钙，得到用于废润滑油分离的防污陶瓷膜，所述电化学沉积的工艺为：电压为5.0V，电极距离为 3cm，沉积时间为3h，电解液温度为80℃；
上述方法制备了一种用于废润滑油分离的防污陶瓷膜，且所述的防污陶瓷膜包括基底、包覆在该基底表面的含有催化剂的薄膜和沉积在该薄膜表面的活性涂层；
其中，所述基底为无机陶瓷薄膜；
所述含有催化剂的薄膜为负载二氧化钛的高岭石薄膜；
所述活性涂层为磷酸钙。
对比例1：采用商业用陶瓷薄膜。
对比例2：
一种用于废润滑油分离的防污陶瓷膜的制备方法，包括以下步骤：
（1）催化剂粉末的制备：将钛酸四正丁酯、高岭石在丙酮中混合均匀，然后加入盐酸调节溶液pH为6，并在温度20℃下继续搅拌10h，得到悬浮液，将悬浮液在温度220℃下水热反应48h后，常温下自然冷却，取出反应物并用乙醇和去离子水洗涤至中性，在温度100℃下干燥48h后研磨成粉，并在温度900℃下煅烧5h，即得到负载二氧化钛的高岭土的催化剂粉末，所述催化剂粉末的粒径为500nm；
（2）催化剂的涂覆：将基底固定在夹具上，将所述催化剂粉末置于基底表面，施加机械压力，使催化剂粉末牢固的附着在基底上，所述催化剂涂层的厚度为1mm，然后进行预热处理，开启激光，进行激光辐照涂覆，其中激光束的功率为5KW，激光束光斑直径为1mm，扫描速度为10mm/s，保护气为氮气或氩气，得到基底1。
对比例3
一种用于废润滑油分离的防污陶瓷膜的制备方法，包括以下步骤：
（1）将基底固定在夹具上，将所述高岭土粉末置于基底表面，施加机械压力，使高岭土粉末牢固的附着在基底上，所述催化剂涂层的厚度为1mm，然后进行预热处理，开启激光，进行激光辐照涂覆，其中激光束的功率为5KW，激光束光斑直径为1mm，扫描速度为10mm/s，保护气为氮气或氩气，得到基底1；
（2）活性涂层沉积：将磷酸二氢铵和氯化钙在水中混合均匀，其中，钙离子浓度为0.1mol/L，磷酸根离子的浓度为0.5mol/L，调节溶液pH为5，得到电解液，以基底1为工作电极、铂电极为对电极、甘汞电极为参比电极，采用恒电压技术进行电化学沉积，在基底A1上沉积磷酸钙，得到用于废润滑油分离的防污陶瓷膜，所述电化学沉积的工艺为：电压为5.0V，电极距离为 3cm，沉积时间为3h，电解液温度为80℃。
采用中国专利《用于油污残留量法检测陶瓷易洁性能的装置》的方法，检测本发明实施例1~5中，陶瓷膜的抗污性能，实验结果如表1所示。
表1：
样 品 废润滑油分离时间（h） 易清洁性能
实施例1 500h未堵塞 易清洁
实施例2 500h未堵塞 易清洁
实施例3 500h未堵塞 易清洁
实施例4 500h未堵塞 易清洁
实施例5 500h未堵塞 易清洁
对比例1 120h堵塞 不易清洁
对比例2 200h堵塞 较易清洁
对比例3 160h堵塞 可清洁

Claims (10)

1.一种用于废润滑油分离的防污陶瓷膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）催化剂粉末的制备：将钛源、高岭石在溶剂中混合均匀，然后加入酸性物质调节溶液pH为4~6，并在温度5~20℃下继续搅拌2-10h，得到悬浮液，将悬浮液在温度120-220℃下水热反应8-48h后，常温下自然冷却，取出反应物并用乙醇和去离子水洗涤至中性，在温度60-100℃下干燥12-48h后研磨成粉，并在温度400-900℃下煅烧2-5h，即得到负载二氧化钛的高岭土的催化剂粉末；
（2）催化剂的涂覆：将基底固定，将所述催化剂粉末置于基底表面，施加机械压力，使催化剂粉末牢固的附着在基底上，所述催化剂涂层的厚度为0.5~1mm，然后进行预热处理，开启激光，进行激光辐照涂覆，其中激光束的功率为1~5KW，激光束光斑直径为0.5~1mm，扫描速度为2~10mm/s，保护气为氮气或氩气，得到基底1；
（3）活性涂层沉积：将磷酸盐和钙盐在水中混合均匀，调节溶液pH为4~5，得到电解液，以基底1为工作电极、铂电极为对电极、甘汞电极为参比电极，采用恒电压技术进行电化学沉积，在基底1上沉积磷酸钙，得到用于废润滑油分离的防污陶瓷膜。
2.根据权利要求1所述的用于废润滑油分离的防污陶瓷膜的制备方法，其特征在于，在步骤（1）中，所述钛源为钛酸四正丁酯、钛酸四异丙酯中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的用于废润滑油分离的防污陶瓷膜的制备方法，其特征在于，在步骤（1）中，所述溶剂为水、丙酮、乙醇、异丙醇、异戊醇和正丁醇中的至少一种；所述酸性物质为盐酸、硝酸、硫酸、硼酸、高氯酸、硫氰酸、亚硫酸、磷酸、亚磷酸、次氯酸、甲酸、乙酸、苯甲酸、苯磺酸中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的用于废润滑油分离的防污陶瓷膜的制备方法，其特征在于，在步骤（1）中，所述催化剂粉末的粒径为100~500nm。
5.根据权利要求1所述的用于废润滑油分离的防污陶瓷膜的制备方法，其特征在于，在步骤（3）中，所述钙盐为硝酸钙和氯化钙中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的用于废润滑油分离的防污陶瓷膜的制备方法，其特征在于，在步骤（3）中，所述磷酸盐为磷酸二氢铵、磷酸氢二钠和磷酸二氢钾中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的用于废润滑油分离的防污陶瓷膜的制备方法，其特征在于，在步骤（3）中，钙离子浓度为0.01-0.1mol/L；所述磷酸盐的磷酸根离子浓度为0.01-0.5mol/L。
8.根据权利要求1所述的用于废润滑油分离的防污陶瓷膜的制备方法，其特征在于，在步骤（3）中，所述电化学沉积的工艺为：电压为-5-5.0V，电极距离为 1-3cm，沉积时间为1-3h，电解液温度为20～80℃。
9.一种用于废润滑油分离的防污陶瓷膜，其特征在于，由权利要求1~8中任意一项所述的制备方法制备得到。
10.根据权利要求9所述的用于废润滑油分离的防污陶瓷膜，其特征在于，包括基底、包覆在该基底表面的含有催化剂的薄膜和沉积在该薄膜表面的活性涂层；
其中，所述基底为无机陶瓷薄膜；
所述含有催化剂的薄膜为负载二氧化钛的高岭石薄膜；
所述活性涂层为磷酸钙。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108273395B (zh) * 2018-02-08 2020-03-10 北京交通大学 负载针铁矿纳米催化剂的陶瓷膜及其制备方法
CN113058443A (zh) * 2021-04-25 2021-07-02 哈尔滨工业大学 一种中空纤维无机膜的制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101280241A (zh) * 2008-05-22 2008-10-08 南京工业大学 一种净化废润滑油的方法
EP2604330A1 (en) * 2011-12-16 2013-06-19 Samsung Electronics Co., Ltd Semi-permeable separation membrane including coated nanoporous particles in a polymer matrix, and method of manufacturing the same
CN105435648A (zh) * 2015-12-03 2016-03-30 雷春生 一种蒙脱土载铂分离废弃润滑油无机膜的制备方法
CN106178976A (zh) * 2016-06-28 2016-12-07 董超超 一种含有二氧化钛颗粒的过滤膜

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3220216B2 (ja) * 1992-03-31 2001-10-22 旭化成株式会社 水処理方法
JP5597153B2 (ja) * 2011-03-24 2014-10-01 日本碍子株式会社 ハニカムフィルタ及びその製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101280241A (zh) * 2008-05-22 2008-10-08 南京工业大学 一种净化废润滑油的方法
EP2604330A1 (en) * 2011-12-16 2013-06-19 Samsung Electronics Co., Ltd Semi-permeable separation membrane including coated nanoporous particles in a polymer matrix, and method of manufacturing the same
CN105435648A (zh) * 2015-12-03 2016-03-30 雷春生 一种蒙脱土载铂分离废弃润滑油无机膜的制备方法
CN106178976A (zh) * 2016-06-28 2016-12-07 董超超 一种含有二氧化钛颗粒的过滤膜

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