CN109847598B - 一种超亲水自清洁油水分离膜及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明属于高分子材料领域，涉及一种超亲水自清洁油水分离膜及其制备方法和应用。本发明提供一种超亲水自清洁油水分离膜，所述油水分离膜为基膜表面覆有超亲水涂层形成的改性膜；所述超亲水涂层为植物多酚与二氧化钛前驱体反应形成含羧酸钛配位键的超亲水涂层；所述基膜为能用于油水分离的聚合物膜或非聚合物膜。本发明所得油水分离膜为超亲水性的，得到的膜材料能够对多种油水分层混合物、表面活性稳定的水包油乳液快速有效分离；同时在UV光照下，二氧化钛的光催化降解特性使膜具有优异的自清洁防污性能，即所的膜具有良好的循环分离性能。

Description

一种超亲水自清洁油水分离膜及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于高分子材料与环境工程领域，具体涉及一种纯绿色的超亲水自清洁防污油水分离膜及其制备方法。
背景技术
日常生活和工业生产以及频繁的石油泄漏对水资源造成了极大的污染，严重危害了生态系统和人类健康。油水混合物分为三类，油水分层溶液(液滴尺寸大于150μm)、无表面活性剂稳定(液滴尺寸在20-150μm之间)和表面活性剂稳定的油包水和水包油乳液。现在用于油水分离的常规技术包括吸附、撇渣、离心和原位燃烧。虽然这些方法是有用的，但有许多限制：(1)仅能够处理粘性油性水或不混溶的油/水混合物，对油/水乳液有很低的效率；(2)操作繁琐而且对生态系统有很大的负面影响。因此高效、节能、成本可控同时又绿色地处理这些油水混合物成为高分子材料与环境工程领域的一大研究热点。
发明内容
本发明旨在提供一种纯绿色的超亲水防污、自清洁膜，所得膜可以实现对油水混合物的有效分离，同时在UV光照下利用二氧化钛的光催化性能时使油污降解来实现良好的防污性能。
本发明的技术方案：
本发明要解决的第一个技术问题是提供一种超亲水自清洁油水分离膜，所述油水分离膜为基膜表面覆有超亲水涂层形成的改性膜；其中，所述超亲水涂层为植物多酚与二氧化钛前驱体反应形成含羧酸钛配位键的超亲水涂层；所述基膜为能用于油水分离的聚合物膜或非聚合物膜。
进一步，所述植物多酚为能够与二氧化钛前驱体发生酯交换反应的植物多酚；更进一步，所述植物多酚为含有羧基的植物多酚；更进一步，所述植物多酚包括但不限于单宁酸、茶多酚葡萄多酚或没食子酸。
进一步，所述二氧化钛前驱体包括但不限于钛酸丁酯、乙醇钛盐或异丙醇钛盐。
进一步，所述超亲水涂层采用下述方法制得：将植物多酚溶液与二氧化钛前驱体溶液于20～40℃下均匀混合，反应5～30h后，将反应液采用现有的涂覆方法在基膜表面形成涂层；其中，植物多酚与二氧化钛前驱体的质量比为1：4～10：1。
进一步，所述超亲水涂层采用下述方法制得：将浓度为2～8mg/mL的植物多酚的Tris溶液与浓度为0.1～10mg/mL二氧化钛前驱体的酒精溶液以1：1～10：1的体积比在20～40℃下均匀混合，反应5～30h后，将反应液采用现有的涂覆方法在基膜表面形成涂层。
进一步，现有的涂覆方法为浸涂法、喷涂法或旋涂法。
优选的，植物多酚的Tris溶液与二氧化钛前驱体的酒精溶液的体积比1：1～8：1，更优选为4：1。
进一步，所述能用于油水分离的聚合物膜为聚乳酸膜、聚偏氟乙烯膜、聚丙烯膜或者纤维素滤膜等；所述能用于油水分离的非聚合物膜为铜网、铁网等金属网。
优选的，所述基膜为聚乳酸膜；更优选的，所述基膜为左旋聚乳酸(PLLA)与右旋聚乳酸(PDLA)的混合溶液通过静电纺丝形成的立构复合聚乳酸膜。
进一步，所述立构复合聚乳酸膜的制备方法为：先将左旋聚乳酸与右旋聚乳酸溶于溶剂形成混合溶液，然后通过静电纺丝法将上述溶液电纺成纤维膜；其中，静电纺丝的工艺条件为：静电纺丝的电压为5～30kV，纺丝针头到接受装置的距离为5～20cm；优选的，静电纺丝的电压为10～20kV，纺丝针头到接受装置的距离为8～18cm。
更进一步，所述溶剂为二氯甲烷、氯仿、六氟异丙醇或N,N-二甲基甲酰胺中的至少一种；更优选的，所述溶剂为二氯甲烷与六氟异丙醇的混合溶剂，二氯甲烷与六氟异丙醇的体积比为1：9～9：1，优选的体积比为1：7～7：1，更优选为2：7～4：7。
更进一步，所述左旋聚乳酸与右旋聚乳酸的质量比为1：9～9：1，优选为1：5～5：1，更优选为为1：1.5～3：1。
所述超亲水自清洁油水分离膜是超亲水且在UV光照下防油污的。
本发明所要解决的第二个技术问题是提供上述超亲水自清洁油水分离膜的制备方法，所述制备方法为：先将植物多酚溶液与二氧化钛前驱体溶液混合反应得到含羧酸钛配位键的反应液，再将反应液采用现有涂覆的方法在基膜表面形成超亲水涂层；然后经洗涤、干燥得超亲水自清洁油水分离膜。
进一步，当所述基膜为立构复合聚乳酸膜，植物多酚为没食子酸(GA)，二氧化钛前驱体为钛酸丁酯(TBT)时，所述制备方法为：将浓度为2～8mg/mL的植物多酚Tris溶液与浓度为1～5mg/mL的二氧化钛前驱体溶液以1：1～10：1的体积比在20～40℃下均匀混合反应5～30h得反应液；再将基膜浸没在所述反应液中反应12～24h进行改性处理；然后将改性处理的基膜用蒸馏水冲洗至少1h后，于50～70℃(优选为60℃)下烘干；得到超亲水的立构复合聚乳酸膜。
本发明要解决的第三个技术问题是提供上述超亲水自清洁油水分离膜的应用，其用于油水分层混合物或表面活性稳定的水包油乳液的油水分离。
本发明要解决的第四个技术问题是提供一种提高油水分离膜表面亲水性的方法，即在油水分离膜的表面覆上由植物多酚与二氧化钛前驱体反应形成的含羧酸钛配位键的超亲水涂层。
进一步，所述植物多酚为能够与二氧化钛前驱体发生酯交换反应的植物多酚；更进一步，所述植物多酚为含有羟基或羧基的植物多酚；更进一步，所述植物多酚包括但不限于单宁酸、茶多酚、葡萄多酚或没食子酸。
进一步，所述二氧化钛前驱体包括但不限于钛酸丁酯、乙醇钛盐或异丙醇钛盐。
进一步，所述油水分离膜为聚乳酸膜、聚偏氟乙烯膜、聚丙烯膜、纤维素滤膜或金属网。
进一步，所述提高油水分离膜表面亲水性的方法为：先将植物多酚溶液与二氧化钛前驱体溶液于20～40℃下均匀混合，反应5～30h后得反应液；然后将反应液采用现有的涂覆方法在基膜表面形成涂层；其中，植物多酚与二氧化钛前驱体的质量比为1：4～10：1。
进一步，所述提高油水分离膜表面亲水性的方法为：将浓度为2～8mg/mL的植物多酚的Tris溶液与浓度为0.1～10mg/mL二氧化钛前驱体的酒精溶液以1：1～10：1的体积比在20～40℃下均匀混合，反应5～30h后得反应液；再将反应液采用现有的涂覆方法在基膜表面形成涂层。
本发明的有益效果：
(1)本发明首次利用植物多酚与二氧化钛(TiO2)的前驱体一步法在基膜表面制得了超亲水涂层，进而制备了超亲水自清洁抗污油水分离膜；
(2)植物多酚与二氧化钛前驱体反应的环境在室温下的蒸馏水或者乙醇中，低能耗，且无污染；
(3)植物多酚在反应前对环境无毒害，与二氧化钛前驱体一步法反应，反应迅速，效率高，且产物对环境仍无毒害；
(4)基底材料可选用立构复合聚乳酸，可降解的同时具有优良机械性能、抗水解、耐溶剂、抗紫外光(UV)辐射性能，为其在实际工业应用中高的使用耐久度提供了基础；
(5)基膜可以是利用静电纺丝的技术加工而成的，纤维丝的直径、孔隙率可以实现良好的控制，同时静电纺丝是一种可以实现商业化生产的技术，大大降低了生产成本；
(6)利用旋涂、浸涂、喷涂等操作简单的方法将植物多酚与二氧化钛前驱体的反应物修饰在基膜表面，实现从高疏水到超亲水的转变；
(7)由于超亲水涂层和基体的稳定性，得到的超亲水膜能够实现对多种油水分层混合物、表面活性稳定的水包油乳液的良好分离；同时由于电纺纤维膜高孔隙率的特性，可以兼顾到对水的高渗透通量；
(8)油水分离的过程中，所述膜材料会不可避免地被油污染，在UV光照下，二氧化钛能将表面的油污光催化降解成二氧化碳和水，保持膜材料的亲水性，优异的防污性能保证良好的循环性能。
本发明所选用的植物多酚与二氧化钛前驱体一步法反应，来实现对如立构复合聚乳酸膜等油水分离膜从高疏水性到超亲水性的改性，得到的膜材料能够对多种油水分层混合物、表面活性稳定的水包油乳液快速有效分离；同时在UV光照下，二氧化钛的光催化降解特性使膜具有优异的自清洁防污性能，即所的膜具有良好的循环分离性能。该纯绿色、简单有效、低成本的超亲水膜为油水分离处理提供了一个良好的思路。
附图说明
图1为对比例一所得立构复合聚乳酸膜和实施例一所得改性立构复合聚乳酸膜的傅里叶红外光谱图。
图2为实施例一所得改性立构复合聚乳酸膜的SEM图，插图为膜对水的接触角。
图3为对比例一所得改性立构复合聚乳酸膜的SEM图，插图为膜对水的接触角。
图4为对比例二所得改性立构复合聚乳酸膜的SEM图，插图为膜对水的接触角。
图5为对比例三所得改性立构复合聚乳酸膜的SEM图，插图为膜对水的接触角。
图6为对比例四所得改性立构复合聚乳酸膜的SEM图，插图为膜对水的接触角。
图7为实施例二所得改性立构复合聚乳酸膜的SEM图，插图为膜对水的接触角。
图8为对比例五所得改性立构复合聚乳酸膜的SEM图，插图为膜对水的接触角。
图9为实施例三所得改性立构复合聚乳酸膜的SEM图，插图为膜对水的接触角。
图10为实施例一～实施例三、对比例四～对比例五所得改性立构复合聚乳酸膜的对纯水的渗透通量。
图11为实施例一所得改性立构复合聚乳酸膜分别对氯仿、二氯甲烷、正己烷、甲苯、二甲/水分层混合溶液的分离性能。
图12为实施例一所得改性立构复合聚乳酸膜的对氯仿、二氯甲烷、正己烷、甲苯、二甲苯水包油乳液的分离性能。
图13为实施例一所得改性立构复合聚乳酸膜的有无UV光照射下对油酸水包油乳液的分离效率与循环次数的性能图。
具体实施方式
本发明要解决的第一个技术问题是提供一种超亲水自清洁油水分离膜，所述油水分离膜为基膜表面覆有超亲水涂层形成的改性膜；其中，所述超亲水涂层为植物多酚与二氧化钛前驱体反应形成含羧酸钛配位键的超亲水涂层；所述基膜为能用于油水分离的聚合物膜或非聚合物膜。
本发明所要解决的第二个技术问题是提供上述超亲水自清洁油水分离膜的制备方法，所述制备方法为：先将植物多酚溶液与二氧化钛前驱体溶液混合反应得到含羧酸钛配位键的反应液，再将反应液采用现有涂覆的方法在基膜表面形成超亲水涂层；然后经洗涤、干燥得超亲水自清洁油水分离膜。
本发明要解决的第三个技术问题是提供上述超亲水自清洁油水分离膜的应用，其用于油水分层混合物或表面活性稳定的水包油乳液的油水分离。
本发明要解决的第四个技术问题是提供一种提高油水分离膜表面亲水性的方法，即在油水分离膜的表面覆上由植物多酚与二氧化钛前驱体反应形成的含羧酸钛配位键的超亲水涂层。
以下实施例只是几种典型的实施方式，并不能起到限制本发明的作用，本领域的技术人员可以参照实施例对技术方案进行合理的设计，同样能够获得本发明的结果。
对比例一
将称好的等质量PLLA与PDLA溶于等体积氯仿/六氟异丙醇混合溶剂中，在10～20kV下以1mL/h的速率电纺成膜，然后将膜在100～170℃下退火1h；即得到高疏水的立构复合聚乳酸膜。
实施例一
将称好的等质量PLLA与PDLA溶于等体积氯仿/六氟异丙醇混合溶剂中得混合液，混合液在10～20kV下以1mL/h的速率电纺成膜，然后将膜在100～170℃下退火1h；将5mg/mL的GA Tris溶液((pH＝8))与1mg/mL的TBT酒精溶液以4：1的体积比混合均匀后，在25℃下将退火后的膜浸没在上述溶液中反应12h；然后将其用蒸馏水冲洗1h后，放于60℃下烘干；即得到超亲水的立构复合聚乳酸膜。
各实施例及对比例的改性液原料及其配比、反应时间，所得膜对水的接触角和亲疏水性的结果如表1所示。
对比例二
将称好的等质量PLLA与PDLA溶于等体积氯仿/六氟异丙醇混合溶剂中，在10～20kV下以1mL/h的速率电纺成膜，然后将膜在100～170℃下退火1h；将退火后的膜浸没在5mg/mL的GA Tris溶液中，在25℃反应12h；然后将其用蒸馏水冲洗1h后，放于60℃下烘干；即得到亲水的立构复合聚乳酸膜。
对比例三
将称好的等质量PLLA与PDLA溶于等体积氯仿/六氟异丙醇混合溶剂中，在10～20kV下以1mL/h的速率电纺成膜，然后将膜在100～170℃下退火1h；将退火后的膜浸没在1mg/mL的TBT酒精溶液中，在25℃反应12h；然后将其用蒸馏水冲洗1h后，放于60℃下烘干；即得到负载有TiO2颗粒的立构复合聚乳酸膜。
对比例四
将称好的等质量PLLA与PDLA溶于等体积氯仿/六氟异丙醇混合溶剂中，在10～20kV下以1mL/h的速率电纺成膜，然后将膜在100～170℃下退火1h；将5mg/mL的GA Tris溶液与0.5mg/mL的TBT酒精溶液混合均匀后，在25℃将退火后的膜浸没在上述溶液中反应12h；然后将其用蒸馏水冲洗1h后，放于60℃下烘干；即得到亲水的立构复合聚乳酸膜。
实施例二
将称好的等质量PLLA与PDLA溶于等体积氯仿/六氟异丙醇混合溶剂中，在10～20kV下以1mL/h的速率电纺成膜，然后将膜在100～170℃下退火1h；将5mg/mL的GA Tris溶液与5mg/mL的TBT酒精溶液以4：1的体积比混合均匀后，在25℃将退火后的膜浸没在上述溶液中反应12h；然后将其用蒸馏水冲洗1h后，放于60℃下烘干；即得到超亲水的立构复合聚乳酸膜。
实施例三
将称好的等质量PLLA与PDLA溶于等体积氯仿/六氟异丙醇混合溶剂中，在10～20kV下以1mL/h的速率电纺成膜，然后将膜在100～170℃下退火1h；将5mg/mL的GA Tris溶液与1mg/mL的TBT酒精溶液以4：1的体积比混合均匀后，在25℃将退火后的膜浸没在上述溶液中反应24h；然后将其用蒸馏水冲洗1h后，放于60℃下烘干；即得到超亲水的立构复合聚乳酸膜。
对比例五
将称好的等质量PLLA与PDLA溶于等体积氯仿/六氟异丙醇混合溶剂中，在10～20kV下以1mL/h的速率电纺成膜，然后将膜在100～170℃下退火1h；将5mg/mL的GA Tris溶液与1mg/mL的TBT酒精溶液混合均匀后，在25℃将退火后的膜浸没在上述溶液中反应6h；然后将其用蒸馏水冲洗1h后，放于60℃下烘干；即得到亲水的立构复合聚乳酸膜。
性能测试：
对比例一所得立构复合聚乳酸膜及实施例一所得改性立构复合聚乳酸膜进行了傅里叶红外光谱检测，检测范围从4000-450cm-1。实施例一～实施例三与对比例四、对比例五所得改性立构复合聚乳酸膜对纯水的渗透通量在终端过滤的砂芯装置测试完成。实施例一所得改性立构复合聚乳酸膜对油水分层混合溶液的分离在终端过滤的砂芯装置测试完成，油水分层混合溶液由等体积比的有机溶剂/水在剧烈搅拌3h而得到。实施例一所得改性立构复合聚乳酸膜对表面活性剂稳定的水包油乳液的分离在终端过滤的砂芯装置测试完成，水包油乳液由体积比为1/9的有机溶剂水在添加质量比为5ppm的表面活性剂后剧烈搅拌5h而得到。实施例一所得改性立构复合聚乳酸膜的自清洁防污性能是在每次油水分离后，在一个太阳光强度的UV光下照射3h，然后再去油水分离。
观察对比例一所得立构复合聚乳酸膜及实施例一所得改性立构复合聚乳酸膜的傅里叶红外光谱图图1，可以发现实施例一相比于对比例一出现了几个新峰：在1600-1450cm-1出现的峰是由苯环上C＝C伸缩振动导致的，即GA苯环的吸收峰；在700-500cm-1出现的峰是由于Ti-O-Ti伸缩振动导致的，即TiO2的吸收峰；在3600-3100cm-1出现的吸收峰可归因于是羟基的伸缩振动，羟基的增加是源于GA上的羟基；这表明本发明中GA与TBT确实发生了化学反应生成了改性的TiO2，修饰于基膜表面，这点由实施例和对比例的SEM图亦可证实。
图2～图9为本发明实施例和对比例所得膜的SME图，观察所得膜材料的结构，可以得到如下结论：
实施例一到实施例三、对比例四和对比例五都实现了对疏水性sc-PLA膜的亲水性改性，接触角都小于65°，同时纤维表面都负载GA改性的二氧化钛球状颗粒。由对比例四、实施例一和实施例二所得膜的SEM图可以看出，随着TBT浓度的增加，纤维表面的二氧化钛逐渐增多，基体表面逐渐减少，直至颗粒开始堵塞孔径。由对比例五、实施例一、实施例三所得膜的SEM图可以看出，随着反应时间的增长，呈现出类似的趋势，纤维表面的二氧化钛逐渐增多，最后实施例三中严重堵塞孔径。对比例二所得膜的SEM图如图4，清楚地看到GA形成的片状褶皱层包裹在纤维表面，形成立构复合纤维为核、GA层为壳的核壳结构，但对水的接触角为46°，并未实现超亲水的改性；对比例三所得膜的SEM图如图5，可以明显观察纤维表面只有少量的二氧化钛颗粒负载，大部分颗粒严重团聚成大球状，对水的接触角为102°，并未实现超亲水的改性；但是实施例一所得膜的SEM图如图2，GA改性的二氧化钛颗粒均匀紧密地负载于sc-PLA纤维表面，基本看不到裸露的纤维同时也没有堵塞孔径，对水的接触角为0°，实现了超亲水的改性；结合傅里叶红外光谱图图9，证实了GA与TBT反应生成了超亲水涂层。
表1实施例及对比例的原料及其配比、反应时间、对水的接触角和亲疏水性
Figure BDA0001959346130000081
图3为对比例一所得立构复合聚乳酸膜的SEM图，由图可知，纤维直径均匀，表面光滑，对水的接触角为135°，表现出高疏水的性质；图4为对比例二所得改性立构复合聚乳酸膜的SEM图，由图可知，纤维表面只有GA片褶皱包裹，对水的接触角为46°，没有实现超亲水的改性；图5为对比例三所得改性立构复合聚乳酸膜的SEM图，由图可知，TiO2的大团聚在纤维层中，纤维表面只有很少量的小颗粒，说明TiO2很难在纤维膜表面形成，对水的接触角为102°，没有实现亲水的改性；图6为对比例四所得改性立构复合聚乳酸膜的SEM图，由图可知，纤维表面负载了很少的二氧化钛颗粒，对水的接触角为40°，没有实现超亲水的改性；图7为实施例二所得改性立构复合聚乳酸膜的SEM图，由图可知，纤维表面负载了很多的紧密的二氧化钛颗粒，对孔径造成了一定的堵塞，对水的接触角为0°，实现了超亲水的改性；图8为对比例五所得改性立构复合聚乳酸膜的SEM图，由图可知，纤维表面负载了较多的二氧化钛颗粒，但没有完全包裹住纤维，对水的接触角为27°，没有实现超亲水的改性；图9为实施例三所得改性立构复合聚乳酸膜的SEM图，由图可知，纤维表面负载了非常致密的二氧化钛颗粒，严重堵塞孔径，对水的接触角为0°，实现了超亲水的改性。
图10为实施例一～实施例三、对比例四～对比例五所得改性立构复合聚乳酸膜对纯水的渗透通量；由图可以看出，实施例一的渗透通量最高，为8100Lm-2h-1。
图11为实施例一所得的改性立构复合聚乳酸膜对各种油水分层混合溶液的处理性能与循环次数的研究；分别对氯仿、二氯甲烷、正己烷、甲苯、二甲苯的油水分层混合溶液的分离通量为7700，7900，9100，7100，7000Lm-2h-1，循环分离20次后，通量变化不是很大；表明了实施例一超亲水涂层的稳定性。
图12为实施例一所得的改性立构复合聚乳酸膜对表面活性剂稳定的各种水包油乳液的处理性能研究；由图12可知，本发明实施例一所得膜材料对氯仿、二氯甲烷、正己烷、甲苯、二甲苯水包油乳液的分析有效率分别为94.5％、95.5％、98.1％、96.6％和96.9％，同时对水的渗透通量分别为7100，6700，8800，6200和6500Lm-2h-1；表明所得膜材料可以实现对多种水包油乳液高速、有效的分离。
图13为实施例一所得的膜材料有无UV光照射一定时间后对油酸水包油乳液循环分离研究；由图可知，若无UV光照射膜材料直接分离乳液，发现分离的有效率逐渐由起始的91.1％降低到71.6％，无法实现有效分离；相反，膜材料在UV光下照射一定时间后再分离乳液，发现在15个循环后，分离有效率仍能保持在90％以上；证明了所制备膜材料在UV光照射下的优异的自清洁防污性能。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明的保护范围。

Claims (22)

1.一种超亲水自清洁油水分离膜，其特征在于，所述油水分离膜为基膜表面覆有超亲水涂层形成的改性膜；其中，所述超亲水涂层为植物多酚与二氧化钛前驱体反应形成含羧酸钛配位键的超亲水涂层；所述基膜为能用于油水分离的聚合物膜或非聚合物膜；所述植物多酚为没食子酸。
2.根据权利要求1所述的超亲水自清洁油水分离膜，其特征在于，
所述二氧化钛前驱体包括但不限于钛酸丁酯、乙醇钛盐或异丙醇钛盐；或：
所述能用于油水分离的聚合物膜为聚乳酸膜、聚偏氟乙烯膜、聚丙烯膜或者纤维素滤膜；所述能用于油水分离的非聚合物膜为金属网。
3.根据权利要求2所述的超亲水自清洁油水分离膜，其特征在于，所述能用于油水分离的非聚合物膜为铜网或铁网。
4.根据权利要求1或2所述的超亲水自清洁油水分离膜，其特征在于，所述超亲水涂层采用下述方法制得：将植物多酚溶液与二氧化钛前驱体溶液于20～40℃下均匀混合，反应5～30h后，将反应液采用现有的涂覆方法在基膜表面形成超亲水涂层；其中，植物多酚与二氧化钛前驱体的浓度比为1：4～5：1。
5.根据权利要求4所述的超亲水自清洁油水分离膜，其特征在于，所述超亲水涂层采用下述方法制得：将浓度为2～8mg/mL的植物多酚的Tris溶液与浓度为0.1～10mg/mL二氧化钛前驱体的酒精溶液以1：1～10：1的体积比在20～40℃下均匀混合，反应5～30h后，将反应液采用现有的涂覆方法在基膜表面形成超亲水涂层。
6.根据权利要求1～3任一项所述的超亲水自清洁油水分离膜，其特征在于，所述基膜为聚乳酸膜。
7.根据权利要求6所述的超亲水自清洁油水分离膜，其特征在于，所述基膜为左旋聚乳酸与右旋聚乳酸的混合溶液通过静电纺丝形成的立构复合聚乳酸膜。
8.根据权利要求7所述的超亲水自清洁油水分离膜，其特征在于，所述立构复合聚乳酸膜的制备方法为：先将左旋聚乳酸与右旋聚乳酸溶于溶剂形成混合溶液，然后通过静电纺丝法将上述溶液电纺成纤维膜；其中，静电纺丝的工艺条件为：静电纺丝的电压为5～30kV，纺丝针头到接受装置的距离为5～20cm。
9.根据权利要求8所述的超亲水自清洁油水分离膜，其特征在于，静电纺丝的电压为10～20kV，纺丝针头到接受装置的距离为8～18cm。
10.根据权利要求8或9所述的超亲水自清洁油水分离膜，其特征在于，所述左旋聚乳酸与右旋聚乳酸的质量比为1：9～9：1；所述溶剂为二氯甲烷、氯仿、六氟异丙醇或N,N-二甲基甲酰胺中的至少一种。
11.根据权利要求10所述的超亲水自清洁油水分离膜，其特征在于，所述左旋聚乳酸与右旋聚乳酸的质量比为1：5～5：1；所述溶剂为二氯甲烷与六氟异丙醇的混合溶剂，二氯甲烷与六氟异丙醇的体积比为1：9～9：1。
12.根据权利要求11所述的超亲水自清洁油水分离膜，其特征在于，所述左旋聚乳酸与右旋聚乳酸的质量比为1：1.5～3：1；二氯甲烷与六氟异丙醇的体积比为1：7～7：1。
13.根据权利要求12所述的超亲水自清洁油水分离膜，其特征在于，二氯甲烷与六氟异丙醇的体积比为为2：7～4：7。
14.权利要求1～13任一项所述的超亲水自清洁油水分离膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：先将植物多酚溶液与二氧化钛前驱体溶液混合反应得到含羧酸钛配位键的反应液，再将反应液采用现有涂覆的方法在基膜表面形成超亲水涂层；然后经洗涤、干燥得超亲水自清洁油水分离膜。
15.根据权利要求14所述的超亲水自清洁油水分离膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：将植物多酚溶液与二氧化钛前驱体溶液于20～40℃下均匀混合，反应5～30h后，将反应液采用现有的涂覆方法在基膜表面形成超亲水涂层；然后经洗涤、干燥得超亲水自清洁油水分离膜；其中，植物多酚与二氧化钛前驱体的浓度比为1：4～5：1。
16.根据权利要求15所述的超亲水自清洁油水分离膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：将浓度为2～8mg/mL的植物多酚的Tris溶液与浓度为0.1～10mg/mL二氧化钛前驱体的酒精溶液以1：1～10：1的体积比在20～40℃下均匀混合，反应5～30h后得反应液；再将反应液采用现有的涂覆方法在基膜表面形成超亲水涂层；然后经洗涤、干燥得超亲水自清洁油水分离膜。
17.根据权利要求16所述的超亲水自清洁油水分离膜的制备方法，其特征在于，当所述基膜为立构复合聚乳酸膜，植物多酚为没食子酸，二氧化钛前驱体为钛酸丁酯时，所述制备方法为：将浓度为2～8mg/mL的植物多酚Tris溶液与浓度为1～5mg/mL的二氧化钛前驱体酒精溶液以1：1～10：1的体积比在20～40℃下均匀混合反应5～30h得反应液；再将基膜浸没在所述反应液中反应12～24h进行改性处理；然后将改性处理的基膜用蒸馏水冲洗至少1h后，于50～70℃下烘干；得到超亲水自清洁油水分离膜。
18.超亲水自清洁油水分离膜用于油水分层混合物或表面活性稳定的水包油乳液的油水分离，其中，所述超亲水自清洁油水分离膜为权利要求1～13任一项所述的超亲水自清洁油水分离膜或采用权利要求14～17任一项所述的制备方法制得的油水分离膜。
19.一种提高油水分离膜表面亲水性的方法，其特征在于，在油水分离膜的表面覆上由植物多酚与二氧化钛前驱体反应形成的含羧酸钛配位键的超亲水涂层；其中，所述植物多酚为没食子酸。
20.根据权利要求19所述的提高油水分离膜表面亲水性的方法，其特征在于，所述二氧化钛前驱体包括但不限于钛酸丁酯、乙醇钛盐或异丙醇钛盐；所述油水分离膜为聚乳酸膜、聚偏氟乙烯膜、聚丙烯膜、纤维素滤膜或金属网。
21.根据权利要求19或20所述的提高油水分离膜表面亲水性的方法，其特征在于，所述提高油水分离膜表面亲水性的方法为：先将植物多酚溶液与二氧化钛前驱体溶液于20～40℃下均匀混合，反应5～30h后得反应液；然后将反应液采用现有的涂覆方法在基膜表面形成超亲水涂层；其中，植物多酚与二氧化钛前驱体的浓度比为1：4～5：1。
22.根据权利要求21所述的提高油水分离膜表面亲水性的方法，其特征在于，所述提高油水分离膜表面亲水性的方法为：将浓度为2～8mg/mL的植物多酚的Tris溶液与浓度为0.1～10mg/mL二氧化钛前驱体的酒精溶液以1：1～10：1的体积比在20～40℃下均匀混合，反应5～30h后得反应液；再将反应液采用现有的涂覆方法在基膜表面形成超亲水涂层。
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