CN113856244A - 一种具有梯度结构的多孔复合材料及其制备方法和应用 - Google Patents

一种具有梯度结构的多孔复合材料及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种具有梯度结构的多孔材料/亲水纤维复合材料的制备方法：裁剪尺寸与布氏漏斗直径相同的片状多孔材料，放入滤芯上部，从上方将一定量、一定浓度的亲水纤维悬浮液均匀倒入漏斗，真空抽滤使亲水纤维进入多孔材料中；将得到的多孔材料/亲水纤维复合材料冷冻干燥后放入盛有戊二醛溶液的器皿中，密封后反应一段时间，得到具有梯度结构的多孔材料/亲水纤维复合材料。本发明制备的具有梯度结构的多孔材料/亲水纤维复合材料，采用快速抽滤法实现亲水纤维在多孔材料基体中的梯度分布，制备方法简单、快速，且具有高油水处理通量及油水分离效率。本发明还提供了一种具有梯度结构的多孔复合材料及其应用。

Description

一种具有梯度结构的多孔复合材料及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，尤其涉及一种具有梯度结构的多孔复合材料及其制备方法和应用。
背景技术
含油废水中的油对自然环境和生态环境造成严重破坏，污染水体，影响居民饮水安全。一方面，水体表面的油阻碍氧的深入，造成水体缺氧；另一方面，油在被生物体分解过程中需要消耗氧，导致水体缺氧变臭，使生物死亡。油类中某些烃类物质，使生物畸形或致癌。同时，伴随海底原油的开采、漏油事件的频发以及纺织、皮革、矿业和石化工厂的废水排放，油水分离成为一项世界性的挑战。
目前油水分离技术主要有重力沉降、旋流分离技术及过滤技术等。其中过滤技术出水水质好，占地小，常见的过滤技术有滤料过滤、膜过滤等。膜分离是20世纪60年代后迅速崛起的一门分离新技术。膜分离技术由于兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能，又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征，已广泛用于多个领域，产生了巨大的经济效益和社会效益，成为当今分离科学中最重要的手段之一。膜分离是指天然或者合成无机和有机薄膜，通过外部能量使薄膜对混合物中组分的渗透效果不同，对多组分物质进行分离。但膜分离技术目前还存在很多缺点和问题，如用于制备油水分离膜的材料昂贵且难以加工，难以在工业中广泛使用。提高油水分离膜使用寿命也是技术难点之一。
采用快速而简便的方法制备具有高油水分离通量及效率的分离材料，采用新方法研制具有新型结构的油水分离材料成为本领域技术人员研究的热点。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种具有梯度结构的多孔复合材料及其制备方法和应用，本发明提供了一种较为简便、易行的制备具有梯度结构的复合材料的方法，采用抽滤法，使亲水纤维快速进入多孔材料中，然后再将亲水纤维固定在多孔材料孔隙中，本发明提供的方法制备的多孔材料具有梯度结构，下部亲水纤维量多(孔径小)，上部亲水纤维浓度低(孔径大)，可同时提高油水分离通量及油水分离效率。
本发明提供了一种具有梯度结构的多孔复合材料的制备方法，包括：
将多孔材料放入漏斗中；
向所述漏斗中加入亲水纤维悬浮液后进行真空抽滤，得到复合材料；
将所述复合材料进行干燥，得到干燥物；
将所述干燥物和戊二醛溶液进行反应，得到具有梯度结构的多孔复合材料。
优选的，所述多孔材料选自泡沫金属和海绵中的一种或几种。
优选的，所述亲水纤维选自纤维素纳米纤丝、纤维素纳米晶须和聚乙烯醇纳米纤维中的一种或几种。
优选的，所述亲水纤维悬浮液的质量浓度为0.01～5％。
优选的，所述多孔材料和亲水纤维悬浮液的用量比例为：每5cm3的多孔材料采用8～500mL的亲水纤维悬浮液。
优选的，所述真空抽滤的时间为2～60min。
优选的，所述戊二醛溶液的质量浓度为10～80％。
优选的，所述反应的温度为20～70℃。
本发明提供了一种上述技术方案所述的方法制备得到的具有梯度结构的多孔复合材料。
本发明提供了一种上述技术方案所述的具体梯度结构的多孔复合材料在油水分离领域中的应用。
本发明提供的方法制备的具有梯度结构的多孔材料/亲水纤维复合材料，采用快速抽滤法实现亲水纤维在多孔材料基体中的梯度分布；下部亲水纤维量多，孔径小，确保油水分离效率；上部亲水纤维浓度低，孔径大，得以提高分离通量，即梯度结构可同时提高油水分离通量及油水分离效率。本发明提供的方法反应条件温和、简单快速、可控性强、适用广泛。本发明提供的方法制备的具有梯度结构的多孔材料/亲水纤维复合材料的油水分离处理量最大可达4×107L m-2h-1bar-1；分离效率最高达96％。
附图说明
图1为本发明实施例1制备的具有梯度结构的密胺海绵/纤维素纳米纤丝复合材料的断面SEM图；
图2为本发明实施例1制备的具有梯度结构的密胺海绵/纤维素纳米纤丝复合材料的上表面SEM图；
图3为本发明实施例1制备的具有梯度结构的密胺海绵/纤维素纳米纤丝复合材料的下表面SEM图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种具有梯度结构的多孔复合材料的制备方法，包括：
将多孔材料放入漏斗中；
向所述漏斗中加入亲水纤维悬浮液后进行真空抽滤，得到复合材料；
将所述复合材料进行干燥，得到干燥物；
将所述干燥物和戊二醛溶液进行反应，得到具有梯度结构的多孔复合材料。
在本发明中，所述多孔材料优选为片状多孔材料；所述多孔材料的直径优选与漏斗直径相同，优选将多孔材料放入漏斗滤芯上部。
在本发明中，所述漏斗优选为玻砂漏斗
在本发明中，所述漏斗的直径优选为1～20cm，更优选为5～15cm，最优选为10cm。
在本发明中，所述多孔材料优选选自泡沫金属和海绵中的一种或几种；所述泡沫金属优选为酸处理的泡沫金属，所述泡沫金属优选为泡沫镍；所述海绵优选为密胺海绵、聚氨酯海绵。
在本发明中，所述多孔材料的厚度优选为0.1～5cm，更优选为0.5～4cm，更优选为1～3cm，最优选为2cm。
在本发明中，所述亲水纤维悬浮液优选为亲水纤维的水悬浮液；所述亲水纤维悬浮液的质量浓度优选为0.01～5％，更优选为0.05～4％，更优选为0.1～3％，更优选为0.5～2％，最优选为1～1.5％。
在本发明中，所述亲水纤维优选选自纤维素纳米纤丝、纤维素纳米晶须和聚乙烯醇纳米纤维中的一种或几种，更优选为纤维素纳米纤丝、纤维素纳米晶须和聚乙烯醇纳米纤维中的一种或两种。
在本发明中，所述亲水纤维的直径优选为0.5～200微米，更优选为1～150微米，更优选为5～100微米，更优选为10～80微米，更优选为20～60微米，更优选为30～50微米，最优选为40微米。
在本发明中，优选采用均质机配制亲水纤维悬浮液。
在本发明中，所述多孔材料和亲水纤维悬浮液的用量比例优选为：每5cm2的多孔材料的亲水纤维悬浮液的用量为5～100mL，更优选为10～80mL，更优选为20～60mL，更优选为30～50mL，最优选为40mL。
在本发明中，优选从漏斗上方将亲水纤维悬浮液缓慢、均匀的倒入漏斗。
在本发明中，所述真空抽滤能够将水抽走，使亲水纤维进入多孔材料中。
在本发明中，所述真空抽滤的时间优选为2～60min，更优选为5～50min，更优选为10～40min，最优选为20～30min。
在本发明中，所述干燥优选为冷冻干燥。
在本发明中，所述戊二醛溶液优选为戊二醛水溶液；所述戊二醛溶液的质量浓度优选为10～80％，更优选为20～60％，更优选为30～50％，最优选为40％。
在本发明中，所述反应优选在密封的条件下进行；所述反应的温度优选为20～70℃，更优选为30～60℃，最优选为40～50℃；所述反应的时间优选为3～20小时，更优选为5～15小时，最优选为10小时。
在本发明中，所述反应的方法优选包括：
将所述干燥物放入盛有戊二醛溶液的器皿中，密封后，进行反应。
在本发明中，所述反应结束后优选还包括：
将得到的反应产物进行清洗、干燥，得到具有梯度结构的多孔复合材料。
在本发明中，所述清洗的试剂优选为水。
本发明提供的方法制备的具有梯度结构的多孔材料/亲水纤维复合材料，采用快速抽滤法实现亲水纤维在多孔材料基体中的梯度分布。下部亲水纤维量多，孔径小，确保油水分离效率；上部亲水纤维浓度低，孔径大，得以提高分离通量，即梯度结构可同时提高油水分离通量及油水分离效率。本发明提供的方法反应条件温和、简单快速、可控性强、适用广泛。本发明提供的方法制备的具有梯度结构的多孔材料/亲水纤维复合材料的油水分离处理量达4×107L m-2h-1bar-1；分离效率最高达96％。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种具有梯度结构的多孔材料/亲水纤维复合材料的制备方法进行具体描述，但本发明并不限于这些实施例，该领域技术人员在本发明核心指导思想下做出的非本质改进和调整，仍然属于本发明的保护范围。
实施例1
将厚度为0.4cm的密胺海绵裁剪成比玻砂漏斗直径(直径为4cm)稍大的圆片状，放入漏斗滤芯上部，压紧。用均质机配制质量浓度为0.2％的纤维素纳米纤丝(直径约20μm)的水悬浮液。将50mL纤维素纳米纤丝悬浮液从上方缓慢、均匀地倒入漏斗，同时真空抽滤10min，使纤维素纳米纤丝进入密胺海绵中。将得到的复合材料冷冻干燥后，放入盛有质量浓度为30％的戊二醛溶液的器皿上部，密封，然后室温(25℃)下反应12小时。反应结束后，用水清洗、干燥，得到具有梯度结构的密胺海绵/纤维素纳米纤丝复合材料。
沿厚度方向切开海绵，观察其形貌，检测结果如图1～3所示；可以看到，上部纤维素纳米纤丝相对较少，复合材料的孔径较大；而下部可见较多纤维素纳米纤丝，复合材料的孔径较小。
将水滴分别滴在复合材料的上表面和下表面，水滴均很快铺展，但在下表面上铺展速度更快，表明其亲水性更佳。
为测试本发明实施例1制备的具有梯度结构的多孔材料/亲水纤维复合材料的油水处理量及分离效率，进行了油水分离测试实验：
配制两种油水混合物，即简单油水混合物和油水乳液。
简单油水混合物为正己烷和水，油水体积比1:1，
油水乳液为正己烷和水，油水体积比1:99，在5000转/分下搅拌15分钟，正己烷以微小油滴的形式分散在水中。
油水混合物处理量的测定：由100mL水通过半径为1cm圆孔面积通道所需的时间计算得到；液柱压力为294Pa，若通过时间为20s，则计算公式为：
0.1×3600×109/(20×3.14×294)，
处理量的单位为L m-2h-1bar-1。
分离效率的测定：用紫外分光光度仪分别测定油水混合物和滤液在510nm处的吸收强度I0和I，分离效率计算公式为：
[1-(I/I0)]×100％。
实施例1制备的具有梯度结构的密胺海绵/纤维素纳米纤丝复合材料可快速分离简单油水混合物，处理量达2.0×107L m-2h-1bar-1；对油水乳液的处理量为8.0×106L m-2h- 1bar-1，对油水乳液的分离效率可达92％；而一般分离膜的油水处理量仅约为104L m-2h- 1bar-1。
实施例2
将厚度为0.4cm的密胺海绵裁剪成比玻砂漏斗直径(直径为4cm)稍大的圆片状，放入漏斗滤芯上部，压紧。用均质机配制质量浓度为0.01％的纤维素纳米纤丝(直径约20μm)的水悬浮液。将450mL纤维素纳米纤丝悬浮液从上方缓慢、均匀地倒入漏斗，同时真空抽滤50min，使纤维素纳米纤丝进入密胺海绵中。将得到的复合材料冷冻干燥后，放入盛有浓度为质量50％的戊二醛溶液的器皿上部，密封，然后室温(25℃)下反应8小时。反应结束后，用水清洗、干燥；得具有梯度结构的密胺海绵/纤维素纳米纤丝复合材料。
沿厚度方向切开海绵，观察其形貌，与图1～3类似；可知，上部纤维素纳米纤丝相对较少，复合材料的孔径较大；而下部可见较多纤维素纳米纤丝，复合材料的孔径较小。
将水滴分别滴在复合材料的上表面和下表面，水滴均很快铺展，但在下表面上铺展速度更快，表明其亲水性更佳。
按照实施例1的方法检测对实施例2制备的产品进行性能检测，实施例2制备的具有梯度结构的密胺海绵/纤维素纳米纤丝复合材料可快速分离简单油水混合物，处理量高达4.0×107L m-2h-1bar-1；对油水乳液的处理量为9.0×106L m-2h-1bar-1，对油水乳液的分离效率可达88％。
实施例3
将厚度为0.4cm的泡沫镍浸泡在10％的盐酸中1h，取出后裁剪成比玻砂漏斗直径(直径为4cm)稍大的圆片状，放入漏斗滤芯上部，压紧。用均质机配制质量浓度为0.5％的纤维素纳米纤丝(直径约50μm)的水悬浮液。将50mL纤维素纳米纤丝悬浮液从上方缓慢、均匀地倒入漏斗，同时真空抽滤50min，使纤维素纳米纤丝进入泡沫镍中。将得到的复合材料冷冻干燥后，放入盛有质量浓度为30％的戊二醛溶液的器皿上部，密封，然后60℃下反应4小时。反应结束后，用水清洗、干燥；得到具有梯度结构的泡沫镍/纤维素纳米纤丝复合材料。
沿厚度方向切开海绵，观察其形貌，与图1～3类似；可知，上部纤维素纳米纤丝相对较少，复合材料的孔径较大；而下部可见较多纤维素纳米纤丝，复合材料的孔径较小。
将水滴分别滴在复合材料的上表面和下表面，水滴均很快铺展，但在下表面上铺展速度更快，表明其亲水性更佳。
按照实施例1的方法检测对实施例3制备的产品进行性能检测，实施例3制备的具有梯度结构的泡沫镍/纤维素纳米纤丝复合材料可快速分离简单油水混合物，处理量高达0.9×107L m-2h-1bar-1；对油水乳液的处理量为5.0×106Lm-2h-1bar-1，对油水乳液的分离效率可达95％。
实施例4
将厚度为0.4cm的商用聚氨酯海绵裁剪成比玻砂漏斗直径(直径为10cm)稍大的圆片状，放入漏斗滤芯上部，压紧。用均质机配制质量浓度为2％的纤维素纳米纤丝(直径约20μm)的水悬浮液。将40mL纤维素纳米纤丝悬浮液从上方缓慢、均匀地倒入漏斗，同时真空抽滤50min，使纤维素纳米纤丝进入聚氨酯海绵中。将得到的复合材料冷冻干燥后，放入盛有质量浓度为30％的戊二醛溶液的器皿上部，密封，然后室温下反应16小时。反应结束后，用水清洗、干燥；得到具有梯度结构的聚氨酯海绵/纤维素纳米纤丝复合材料。
沿厚度方向切开海绵，观察其形貌，与图1～3类似；可知，上部纤维素纳米纤丝相对较少，复合材料的孔径较大；而下部可见较多纤维素纳米纤丝，复合材料的孔径较小。
将水滴分别滴在复合材料的上表面和下表面，水滴均很快铺展，但在下表面上铺展速度更快，表明其亲水性更佳。
按照实施例1的方法检测对实施例4制备的产品进行性能检测，实施例4制备的具有梯度结构的聚氨酯海绵/纤维素纳米纤丝复合材料可快速分离简单油水混合物，处理量高达1.0×107L m-2h-1bar-1；对油水乳液的处理量为1.0×106L m-2h-1bar-1，对油水乳液的分离效率可达90％。
实施例5
将厚度为0.4cm的密胺海绵裁剪成比玻砂漏斗直径(直径为4cm)稍大的圆片状，放入漏斗滤芯上部，压紧。用均质机配制质量浓度为5％的聚乙烯醇纳米纤维(直径约600nm)的水悬浮液。将10mL聚乙烯醇纳米纤维悬浮液从上方缓慢、均匀地倒入漏斗，同时真空抽滤30min，使聚乙烯醇纳米纤维进入密胺海绵中。将得到的复合材料冷冻干燥后，放入盛有质量浓度为30％的戊二醛溶液的器皿上部，密封，然后室温下反应20小时。反应结束后，用水清洗、干燥；得到具有梯度结构的密胺海绵/聚乙烯醇纳米纤维复合材料。
沿厚度方向切开海绵，观察其形貌，与图1～3类似；可知，上部聚乙烯醇纳米纤维相对较少，复合材料的孔径较大；而下部可见较多聚乙烯醇纳米纤维，复合材料的孔径较小。
将水滴分别滴在复合材料的上表面和下表面，水滴均很快铺展，但在下表面上铺展速度更快，表明其亲水性更佳。
按照实施例1的方法检测对实施例5制备的产品进行性能检测，实施例5制备的具有梯度结构的密胺海绵/纤维素纳米纤丝复合材料可快速分离简单油水混合物，处理量达0.2×107L m-2h-1bar-1；对油水乳液的处理量为0.5×106L m-2h-1bar-1，对油水乳液的分离效率可达95％。
实施例6
将厚度为0.4cm的密胺海绵裁剪成比玻砂漏斗直径(直径为4cm)稍大的圆片状，放入漏斗滤芯上部，压紧。用均质机配制质量浓度为0.2％的纤维素纳米纤丝(直径约20μm)的水悬浮液及质量浓度为2％的纤维素纳米晶水悬浮液，并以1：1比例混合。将100mL纤维素纳米纤丝和纤维素纳米晶的混合悬浮液从上方缓慢、均匀地倒入漏斗，同时真空抽滤10min，使纤维素纳米纤丝和纤维素纳米晶进入密胺海绵中。将得到的复合材料冷冻干燥后，放入盛有质量浓度为30％的戊二醛溶液的器皿上部，密封，然后室温(25℃)下反应12小时。反应结束后，用水清洗、干燥后即得具有梯度结构的密胺海绵与两种纳米纤维的复合材料。
沿厚度方向切开海绵，观察其形貌，与图1～3类似；可知，上部纤维素纳米纤丝和纤维素纳米晶相对较少，尤其是尺寸较小的纤维素纳米晶更少，复合材料的孔径较大；而下部可见较多纤维素纳米纤丝和纤维素纳米晶，复合材料的孔径较小。
将水滴分别滴在复合材料的上表面和下表面，水滴均很快铺展，但在下表面上铺展速度更快，表明其亲水性更佳。
按照实施例1的方法检测对实施例6制备的产品进行性能检测，实施例6制备的具有梯度结构的密胺海绵/纤维素纳米纤丝复合材料可快速分离简单油水混合物，处理量达0.2×107L m-2h-1bar-1；对油水乳液的处理量为0.9×106L m-2h-1bar-1，对油水乳液的分离效率可达96％。
本发明提供的方法制备的具有梯度结构的多孔材料/亲水纤维复合材料，采用快速抽滤法实现亲水纤维在多孔材料基体中的梯度分布。下部亲水纤维量多，孔径小，确保油水分离效率；上部亲水纤维浓度低，孔径大，得以提高分离通量，即梯度结构可同时提高油水分离通量及油水分离效率。本发明提供的方法反应条件温和、简单快速、可控性强、适用广泛。本发明提供的方法制备的具有梯度结构的多孔材料/亲水纤维复合材料的油水分离处理量最大达2×107L m-2h-1bar-1；分离效率最高达96％。
虽然已参考本发明的特定实施例描述并说明本发明，但是这些描述和说明并不限制本发明。所属领域的技术人员可清晰地理解，在不脱离如由所附权利要求书定义的本发明的真实精神和范围的情况下，可进行各种改变，以使特定情形、材料、物质组成、物质、方法或过程适宜于本申请的目标、精神和范围。所有此类修改都意图在此所附权利要求书的范围内。虽然已参考按特定次序执行的特定操作描述本文中所公开的方法，但应理解，可在不脱离本发明的教示的情况下组合、细分或重新排序这些操作以形成等效方法。因此，除非本文中特别指示，否则操作的次序和分组并非本申请的限制。

Claims (10)

1.一种具有梯度结构的多孔复合材料的制备方法，包括：
将多孔材料放入漏斗中；
向所述漏斗中加入亲水纤维悬浮液后进行真空抽滤，得到复合材料；
将所述复合材料进行干燥，得到干燥物；
将所述干燥物和戊二醛溶液进行反应，得到具有梯度结构的多孔复合材料。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多孔材料选自泡沫金属和海绵中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述亲水纤维选自纤维素纳米纤丝、纤维素纳米晶须和聚乙烯醇纳米纤维中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述亲水纤维悬浮液的质量浓度为0.01～5％。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多孔材料和亲水纤维悬浮液的用量比例为：每5cm3的多孔材料采用8～500mL的亲水纤维悬浮液。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述真空抽滤的时间为2～60min。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述戊二醛溶液的质量浓度为10～80％。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反应的温度为20～70℃。
9.一种权利要求1所述的方法制备得到的具有梯度结构的多孔复合材料。
10.一种权利要求9所述的具体梯度结构的多孔复合材料在油水分离领域中的应用。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2240854C1 (ru) * 2003-08-11 2004-11-27 Закрытое акционерное общество "Технологические решения Э.М." Устройство для разделения водомасляных эмульсий и фильтрующий материал
WO2012024099A1 (en) * 2010-08-16 2012-02-23 Board Of Trustees Of Michigan State University Water and oil separation system
CA2898815A1 (en) * 2014-02-28 2015-08-28 Changfa Xiao A preparation method of an oil-absorbing hollow fiber porous membrane
CN106083120A (zh) * 2016-06-03 2016-11-09 陕西科技大学 一种制备梯度结构C/C‑MoSi2‑SiC复合材料的方法
CN107915862A (zh) * 2017-10-26 2018-04-17 单简文 一种用于油水分离的纸纤维调控孔径的海绵的制备方法
CN107983179A (zh) * 2017-11-30 2018-05-04 武汉大学 一种多功能纳米纤维素复合分离滤膜的制备方法及其应用
CN108358652A (zh) * 2018-01-31 2018-08-03 天津大学 一种具有孔梯度结构的汽油机颗粒捕集器陶瓷滤芯的制备方法
CN108786182A (zh) * 2018-05-29 2018-11-13 浙江大学 一种用于油水分离的多尺度有机/无机复合多孔材料的制备方法
CN110251994A (zh) * 2019-07-04 2019-09-20 华中科技大学 一种基于二维材料的按需油水分离膜及其制备方法
US20190389744A1 (en) * 2018-06-22 2019-12-26 Board Of Trustees Of The University Of Arkansas Magnetic, superhydrophobic and superoleophilic medium, synthesizing methods and applications of same
CN111013255A (zh) * 2019-12-31 2020-04-17 江南大学 一种微/纳米纤维气凝胶复合滤料的制备方法
WO2020175310A1 (ja) * 2019-02-27 2020-09-03 三菱マテリアル電子化成株式会社 油水分離フィルター
JP2021065857A (ja) * 2019-10-25 2021-04-30 三菱マテリアル電子化成株式会社 油水分離濾材および油水分離装置
CN112777689A (zh) * 2020-12-30 2021-05-11 同济大学 一种具有梯度结构的超亲水纳米纤维膜高效处理水包油乳化液的方法
CN113009016A (zh) * 2021-02-24 2021-06-22 南通市疾病预防控制中心 一种固相萃取包及其制备方法和应用
WO2021128255A1 (zh) * 2019-12-27 2021-07-01 深圳市海普瑞药业集团股份有限公司 一种亲和填料及其制备方法和应用

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2240854C1 (ru) * 2003-08-11 2004-11-27 Закрытое акционерное общество "Технологические решения Э.М." Устройство для разделения водомасляных эмульсий и фильтрующий материал
WO2012024099A1 (en) * 2010-08-16 2012-02-23 Board Of Trustees Of Michigan State University Water and oil separation system
CA2898815A1 (en) * 2014-02-28 2015-08-28 Changfa Xiao A preparation method of an oil-absorbing hollow fiber porous membrane
CN106083120A (zh) * 2016-06-03 2016-11-09 陕西科技大学 一种制备梯度结构C/C‑MoSi2‑SiC复合材料的方法
CN107915862A (zh) * 2017-10-26 2018-04-17 单简文 一种用于油水分离的纸纤维调控孔径的海绵的制备方法
CN107983179A (zh) * 2017-11-30 2018-05-04 武汉大学 一种多功能纳米纤维素复合分离滤膜的制备方法及其应用
CN108358652A (zh) * 2018-01-31 2018-08-03 天津大学 一种具有孔梯度结构的汽油机颗粒捕集器陶瓷滤芯的制备方法
CN108786182A (zh) * 2018-05-29 2018-11-13 浙江大学 一种用于油水分离的多尺度有机/无机复合多孔材料的制备方法
US20190389744A1 (en) * 2018-06-22 2019-12-26 Board Of Trustees Of The University Of Arkansas Magnetic, superhydrophobic and superoleophilic medium, synthesizing methods and applications of same
WO2020175310A1 (ja) * 2019-02-27 2020-09-03 三菱マテリアル電子化成株式会社 油水分離フィルター
CN110251994A (zh) * 2019-07-04 2019-09-20 华中科技大学 一种基于二维材料的按需油水分离膜及其制备方法
JP2021065857A (ja) * 2019-10-25 2021-04-30 三菱マテリアル電子化成株式会社 油水分離濾材および油水分離装置
WO2021128255A1 (zh) * 2019-12-27 2021-07-01 深圳市海普瑞药业集团股份有限公司 一种亲和填料及其制备方法和应用
CN111013255A (zh) * 2019-12-31 2020-04-17 江南大学 一种微/纳米纤维气凝胶复合滤料的制备方法
CN112777689A (zh) * 2020-12-30 2021-05-11 同济大学 一种具有梯度结构的超亲水纳米纤维膜高效处理水包油乳化液的方法
CN113009016A (zh) * 2021-02-24 2021-06-22 南通市疾病预防控制中心 一种固相萃取包及其制备方法和应用

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