CN114682099A - 一种实现油水按需分离Janus膜材料的制备方法与应用 - Google Patents

一种实现油水按需分离Janus膜材料的制备方法与应用 Download PDF

Info

Publication number
CN114682099A
CN114682099A CN202210299280.5A CN202210299280A CN114682099A CN 114682099 A CN114682099 A CN 114682099A CN 202210299280 A CN202210299280 A CN 202210299280A CN 114682099 A CN114682099 A CN 114682099A
Authority
CN
China
Prior art keywords
water
film material
preparation
janus film
janus
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202210299280.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114682099B (zh
Inventor
郭志光
徐颖
杨付超
邱磊
曾西
丁思理
黄麟棋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hubei University
Original Assignee
Hubei University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hubei University filed Critical Hubei University
Priority to CN202210299280.5A priority Critical patent/CN114682099B/zh
Publication of CN114682099A publication Critical patent/CN114682099A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114682099B publication Critical patent/CN114682099B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
    • B01D67/0039—Inorganic membrane manufacture
    • B01D67/0069—Inorganic membrane manufacture by deposition from the liquid phase, e.g. electrochemical deposition
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D17/00—Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/02—Separation of non-miscible liquids
    • B01D17/0202—Separation of non-miscible liquids by ab- or adsorption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
    • B01D67/0081—After-treatment of organic or inorganic membranes
    • B01D67/0083—Thermal after-treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
    • B01D67/0081—After-treatment of organic or inorganic membranes
    • B01D67/0088—Physical treatment with compounds, e.g. swelling, coating or impregnation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/02—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor characterised by their properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/02—Inorganic material
    • B01D71/022—Metals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/02—Inorganic material
    • B01D71/024—Oxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/02—Details relating to pores or porosity of the membranes
    • B01D2325/022—Asymmetric membranes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/24—Mechanical properties, e.g. strength
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/30—Chemical resistance
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/36—Hydrophilic membranes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/38—Hydrophobic membranes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

本发明属于油水分离、环境保护技术领域，公开提供了一种实现油水按需分离Janus膜材料及其制备方法。本发明使用低成本的方法在铜网上电沉积片状锌，采用简单的水热法在其上生长超亲水氧化锌(ZnO@Zn@Cu)，然后经过喷涂SiO2和十八硫醇的选择性修饰得到一侧超疏水，而另一侧展现出超亲水的Janus膜。这种不对称润湿性Janus膜可以实现油水混合物的按需分离，轻油重油油水混合物分离效率均保持在99.7％以上。并且Janus膜在经过50次砂纸打磨、酸碱腐蚀和循环测试后仍然保持超疏水性，表现出优异的耐久性。本发明提高了Janus膜的机械稳定性，改善了油水分离性能，且原材料价格低廉，来源广泛。

Description

一种实现油水按需分离Janus膜材料的制备方法与应用
技术领域
本发明涉及一种实现油水按需分离Janus膜材料的制备方法，特别是实现高油水混合物分离效率和按需分离，属于化工废水分离、环境保护技术领域。
背景技术
自然界中，在一些具有特殊结构的动植物身上(如荷叶、鱼鳞、甲壳虫)可以发生奇特的润湿现象，受此启发，专家们设计了各种微纳米结构的润湿性材料，用于自清洁、液滴操控、水雾收集和油水分离。其中，膜分离技术因其操作简单、高通量、高效率被认为是最有效的候选技术之一。然而传统分离膜的堵油、高能耗是油水分离领域的瓶颈。为此，研究人员制备了大量具有不对称润湿性的材料--Janus材料。由于在材料的两面具有不同的组成和性质，Janus材料具备一些独特的物理、化学和生物特性，在油水分离、雾水收集和液滴操控等领域引起广泛关注。
目前构造Janus膜的方法主要有两大类。其一，通过在膜两侧构建非对称结构的“层-层”制备法。其二，通过单面修饰或者选择性修饰的化学不对称修饰法。目前为止，人们已经开发了很多种方法来制备Janus膜，然而，随着社会的进步，人们在低成本环保、高效方面有了更多的需求，要获得具有截然相反的润湿性Janus材料仍然具有挑战性。
发明内容
本发明的目的是提供一种实现油水按需分离Janus膜材料的制备方法，膜的两侧具有不对称润湿性。相比以Zn片为基底一步水热法，本发明以铜网作为基底两步法合成超亲水ZnO，不仅能够降低成本，还能有效调控网的孔径。再进行简单的SiO2喷涂和ODT修饰，制备的Janus膜能在酸碱等艰苦环境下有效实现油水的按需分离,重油的分离效率99.8％以上，轻油的分离效率为99.7％以上。
目前很多润湿性膜一般具有单面润湿性，实现多种类型油水混合物具有一定的限制作用。随之而来的Janus膜因具备不对称润湿性，引起了学者们的广泛关注。为了实现水的定向运输以及高分离效率，有的研究者将Janus膜制备成两层不同结构，但其机械性能较差；而三层结构膜的制备比较复杂，同时也存在一定界面相容性问题。因此在提升膜的机械性能的同时，需兼顾膜的性能和分离效率，发明人以铜网材料作为基底，通过简单的沉积和水热反应，能保证膜的两面都呈超亲水，然后经过喷涂和修饰，得到不对称润湿性的Janus膜。
实现本发明目的的技术方案是：一种实现油水按需分离Janus膜材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)超亲水ZnO@Zn@Cu网的制备
将2.5×2.5cm2铜网依次用丙酮、乙醇和去离子水洗涤；将浓硫酸和一定浓度的ZnSO4倒入烧杯中，并以洗净的铜网作阴极，铂片作阳极，设置电源为恒流输出模式，浸入该混合溶液中进行电沉积；然后配置Zn(NO3)2、NH3·H2O混合溶液，将镀锌后的铜网与上述溶液一并放置入反应釜中水热反应得到亲水的ZnO@Zn@Cu网；
(2)Janus膜的制备
将氢氧化铝和体积分数为60％的磷酸按一定比例混合，加热搅拌冷却后得到磷酸铝胶粘剂；将SiO2分散到乙醇中超声得到混合溶液A；然后将磷酸铝溶解在去离子水中得到混合溶液B，将溶液A逐滴加入溶液B中，一边搅拌一边超声，得到喷涂液；再将喷涂溶液均匀喷涂在ZnO@Zn@Cu网上；最后将样品放入马弗炉中煅烧，待温度冷却至室温后，将其浸泡入ODT/EtOH溶液中，修饰得到具有不对称润湿性的Janus膜。
步骤(1)中强酸H2SO4的用量为3～6ml，优选为5ml；ZnSO4溶液的浓度为200～250g/L，优选为220g/L。
步骤(1)中电沉积中电流密度为15～20A/dm2，优选为18A/dm2；沉积时间为10～15min，优选为10min。
步骤(1)中，Zn(NO3)2的浓度为0.005～0.010M，优选为0.006M；NH3·H2O的用量为2～3ml，优选为2ml。
步骤(1)中，水热反应温度为100～120℃，优选为110℃；反应时间为5～7h，优选为6h。
步骤(2)中氢氧化铝和磷酸的摩尔比为1:2～1:4，优选为1:3。
步骤(2)里混合溶液A中，SiO2的用量为0.5～1.0g，优选为0.5g；无水乙醇的用量为15～20ml，优选为15ml；超声时间为10～40min，优选时间为20～30min，更优选为30min。
步骤(2)里混合溶液B中，磷酸铝和去离子水的质量比为2:5～3:5，优选为2:5。
步骤(2)中喷涂所用气压在0.15～0.25MPa之间，优选为0.2MPa；马弗炉加热温度，首先100～120℃加热2～3h，优选为120℃加热2h；然后升温至220～240℃加热1～2h，优选为240℃加热1h。
步骤(2)中ODT/EtOH溶液的浓度为8～12mM，优选为10mM；修饰时间为0.5～1.5h，优选时间为0.5h。
所述的方法得到二维不对称润湿性的Janus膜应用于油水按需分离领域。
本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)本发明Janus膜由于含磷酸铝粘接剂SiO2以及ODT的选择性修饰，膜的界面相容性较好，具有较高的渗透性能和选择分离能力，重油的分离效率99.8％以上，轻油的分离效率为99.7％以上。
(2)本发明Janus膜具有重复使用性和普适性，具备耐酸碱，耐磨损，抗紫外等性能。
(3)本发明Janus膜的原材料来源广泛，价格低廉。
附图说明
图1为本发明实例1中膜的形貌特征，其中原始铜网的FESEM电镜图为(a1～a3)，Zn@Cu网(b1～b3)，ZnO@Zn@Cu网(c1～c3)，喷涂正面(d1～d3)，喷涂反面(e1～e3)，修饰反面(f1～f3)。
图2为本发明实例1中膜的表征测试(XPS与XRD)。图a为原始铜网，Zn@Cu网，ZnO@Zn@Cu网的XPS全谱图；图b为喷涂侧，喷涂反侧的XPS全谱图；图c为改性修饰侧XPS全谱图及S1s处的精细谱图；图d为原始铜网，Zn@Cu网，ZnO@Zn@Cu网的XRD表征。
图3为本发明实例1中油水分离性能测试相关数据，其中图a和图b为重油水混合物中二氯甲烷循环测试的分离效率，及重油二氯甲烷、二氯乙烷、三氯甲烷的分离效率和通量；图c和图d为轻油水混合物中正己烷循环测试的分离效率，及轻油正己烷、甲苯、异辛烷、菜籽油的分离效率和通量。
图4为本发明实例1中稳定性测试，a图为50次砂纸磨损测试中接触角的变化，b图是不同pH值液滴对超疏水侧CA的影响。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样在本申请所列权利要求书限定范围之内。
实施例1
(1)超亲水ZnO@Zn@Cu网的制备
将铜网依次用丙酮、乙醇和去离子水洗涤。将5ml浓硫酸和11g ZnSO4溶于50ml水中，并以洗净的铜网作阴极，铂片作阳极，设置电源为恒流输出模式，电流为0.72A，浸入该混合溶液中进行电沉积10min；然后配置0.006M Zn(NO3)2、2ml NH3·H2O混合溶液，将镀锌后的铜网与上述溶液一并放置入反应釜中，在110℃下水热反应6h得到亲水的ZnO@Zn@Cu网；
(2)Janus膜的制备
将氢氧化铝和体积分数为60％的磷酸1:3混合，100℃加热搅拌3h，冷却后得到磷酸铝胶粘剂；将0.5g SiO2分散到15ml乙醇中超声0.5h得到混合溶液A；然后将2g磷酸铝溶解在5ml去离子水中得到混合溶液B，将溶液A逐滴加入溶液B中，一边搅拌一边超声，得到喷涂液；在0.2MPa的气压下将喷涂溶液均匀喷涂在ZnO@Zn@Cu网上；最后将样品放入马弗炉中煅烧，120℃下加热2h，升温至240℃加热1h，升温速率为5℃/min。待温度冷却至室温后，将其浸泡入10mM ODT/EtOH溶液中，修饰0.5h得到具有不对称润湿性的Janus膜。
本实施例得到的超亲水面(喷涂SiO2面)接触角为0°，超疏水面(ODT选择性修饰面)接触角约为150°，膜表面均匀。
实施例2
(1)超亲水ZnO@Zn@Cu网的制备
将铜网依次用丙酮、乙醇和去离子水洗涤。将5ml浓硫酸和11g ZnSO4溶于50ml水中，并以洗净的铜网作阴极，铂片作阳极，设置电源为恒流输出模式，电流为0.60A，浸入该混合溶液中进行电沉积15min；然后配置0.006M Zn(NO3)2、2ml NH3·H2O混合溶液，将镀锌后的铜网与上述溶液一并放置入反应釜中，在110℃下水热反应6h得到亲水的ZnO@Zn@Cu网；
(2)Janus膜的制备
将氢氧化铝和体积分数为60％的磷酸1:3混合，100℃加热搅拌3h，冷却后得到磷酸铝胶粘剂；将0.5g SiO2分散到15ml乙醇中超声0.5h得到混合溶液A；然后将2g磷酸铝溶解在5ml去离子水中得到混合溶液B，将溶液A逐滴加入溶液B中，一边搅拌一边超声，得到喷涂液；在0.2MPa的气压下将喷涂溶液均匀喷涂在ZnO@Zn@Cu网上；最后将样品放入马弗炉中煅烧，120℃下加热2h，升温至240℃加热1h，升温速率为5℃/min。待温度冷却至室温后，将其浸泡入10mM ODT/EtOH溶液中，修饰0.5h得到具有不对称润湿性的Janus膜。
本实例得到的Zn@Cu网表面无明显变化，制备的Janus网润湿性良好。
实施例3
(1)超亲水ZnO@Zn@Cu网的制备
将铜网依次用丙酮、乙醇和去离子水洗涤。将5ml浓硫酸和11g ZnSO4溶于50ml水中，并以洗净的铜网作阴极，铂片作阳极，设置电源为恒流输出模式，电流为0.72A，浸入该混合溶液中进行电沉积10min；然后配置0.006M Zn(NO3)2、2ml NH3·H2O混合溶液，将镀锌后的铜网与上述溶液一并放置入反应釜中，在110℃下水热反应6h得到亲水的ZnO@Zn@Cu网；
(2)Janus膜的制备
将氢氧化铝和体积分数为60％的磷酸1:3混合，100℃加热搅拌3h，冷却后得到磷酸铝胶粘剂；将0.5g SiO2分散到15ml乙醇中超声0.5h得到混合溶液A；然后将2g磷酸铝溶解在5ml去离子水中得到混合溶液B，将溶液A逐滴加入溶液B中，一边搅拌一边超声，得到喷涂液；在0.2MPa的气压下将喷涂溶液均匀喷涂在ZnO@Zn@Cu网上；最后将样品放入马弗炉中煅烧，120℃下加热2h，升温至240℃加热1h，升温速率为5℃/min。待温度冷却至室温后，将其浸泡入8mM ODT/EtOH溶液中，修饰1h得到具有不对称润湿性的Janus膜。
本实例得到的Janus膜在改变修饰浓度和时间后，疏水侧和亲水侧接触角未发生明显变化。
实施例4
(1)超亲水ZnO@Zn@Cu网的制备
将铜网依次用丙酮、乙醇和去离子水洗涤。将5ml浓硫酸和11g ZnSO4溶于50ml水中，并以洗净的铜网作阴极，铂片作阳极，设置电源为恒流输出模式，电流为0.72A，浸入该混合溶液中进行电沉积10min；然后配置0.006M Zn(NO3)2、2ml NH3·H2O混合溶液，将镀锌后的铜网与上述溶液一并放置入反应釜中，在110℃下水热反应6h得到亲水的ZnO@Zn@Cu网；
(2)Janus膜的制备
将氢氧化铝和体积分数为60％的磷酸1:3混合，100℃加热搅拌3h，冷却后得到磷酸铝胶粘剂；将0.8g SiO2分散到20ml乙醇中超声0.5h得到混合溶液A；然后将3g磷酸铝溶解在10ml去离子水中得到混合溶液B，将溶液A逐滴加入溶液B中，一边搅拌一边超声，得到喷涂液；在0.25MPa的气压下将喷涂溶液均匀喷涂在ZnO@Zn@Cu网上；最后将样品放入马弗炉中煅烧，120℃下加热2h，升温至240℃加热1h，升温速率为5℃/min。待温度冷却至室温后，将其浸泡入8mM ODT/EtOH溶液中，修饰1h得到具有不对称润湿性的Janus膜。
本实例得到的Janus膜喷涂面粉末仍然分布均匀，经修饰后疏水侧和亲水侧接触角未发生明显变化。
应用实施例
(1)通过将二氯甲烷、二氯乙烷、三氯甲烷与水以1:1(5ml：5ml)的比例混合制备重油水混合物。将制备的Janus膜以疏水侧向上的方式固定在分离装置中，其有效分离面积为2.27cm2。分离后，用卡尔费休滴定仪测定分离滤液的纯度。
(2)通过正己烷、甲苯、异辛烷、菜籽油与水以1:1(5ml：5ml)的比例混合来制备轻油水混合物。将制备的Janus膜以亲水侧向上的方式固定在分离装置中，用真空泵(Millipore，WP6122050)提供4kPa的压差作为驱动力。通过COD的检测来确定滤液的纯度。
总结：本发明使用低成本的方法在铜网上电沉积片状锌，采用简单的水热法在其上生长超亲水氧化锌(ZnO@Zn@Cu)，然后经过喷涂SiO2和十八硫醇的选择性修饰得到一侧超疏水，而另一侧展现出超亲水的Janus膜。这种不对称润湿性Janus膜可以实现油水混合物的按需分离，轻油重油油水混合物分离效率均保持在99.7％以上。并且Janus膜在经过50次砂纸打磨、酸碱腐蚀和循环测试后仍然保持超疏水性，表现出优异的耐久性。本发明提高了Janus膜的机械稳定性，改善了油水分离性能，且原材料价格低廉，来源广泛。
最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种实现油水按需分离Janus膜材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)超亲水ZnO@Zn@Cu网的制备
将2.5×2.5cm2铜网依次用丙酮、乙醇和去离子水洗涤；将浓硫酸和一定浓度的ZnSO4倒入烧杯中，并以洗净的铜网作阴极，铂片作阳极，设置电源为恒流输出模式，浸入该混合溶液中进行电沉积；然后配置Zn(NO3)2、NH3·H2O混合溶液，将镀锌后的铜网与上述溶液一并放置入反应釜中水热反应得到亲水的ZnO@Zn@Cu网；
(2)Janus膜的制备
将氢氧化铝和体积分数为60％的磷酸按一定比例混合，加热搅拌冷却后得到磷酸铝胶粘剂；将SiO2分散到乙醇中超声得到混合溶液A；然后将磷酸铝溶解在去离子水中得到混合溶液B，将溶液A逐滴加入溶液B中，一边搅拌一边超声，得到喷涂液；再将喷涂溶液均匀喷涂在ZnO@Zn@Cu网上；最后将样品放入马弗炉中煅烧，待温度冷却至室温后，将其浸泡入十八硫醇/乙醇(ODT/EtOH)溶液中，修饰得到具有不对称润湿性的Janus膜。
2.如权利要求1所述的一种实现油水按需分离Janus膜材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)电沉积所述ZnSO4溶液的浓度为200～250g/L；浓H2SO4的用量为3～6ml。
3.如权利要求1所述的一种实现油水按需分离Janus膜材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中电流密度为15～20A/dm2；沉积时间为10～15min。
4.如权利要求1所述的一种实现油水按需分离Janus膜材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，Zn(NO3)2的用量为0.005～0.007M；NH3·H2O的用量为2～5ml。
5.如权利要求1所述的一种实现油水按需分离Janus膜材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，水热反应温度为100～120℃；反应时间为5～7h。
6.如权利要求1所述的一种实现油水按需分离Janus膜材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，氢氧化铝和磷酸的摩尔比为1:3。
7.如权利要求1所述的一种实现油水按需分离Janus膜材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)里混合溶液A中，SiO2的用量为0.5～1.0g，无水乙醇的用量为15～20ml。
8.如权利要求1所述的一种实现油水按需分离Janus膜材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)里混合溶液B中，磷酸铝和去离子水的质量比为2:5～3:5。
9.如权利要求1所述的一种实现油水按需分离Janus膜材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中喷涂所用气压在0.15～0.25MPa之间；马弗炉加热温度，首先100～120℃加热2～3h，然后升温至220～240℃加热1～2h。
10.如权利要求1所述的一种实现油水按需分离Janus膜材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中ODT/EtOH溶液的浓度为8～12mM；修饰时间为0.5～1.0h。
CN202210299280.5A 2022-03-25 2022-03-25 一种实现油水按需分离Janus膜材料的制备方法与应用 Active CN114682099B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210299280.5A CN114682099B (zh) 2022-03-25 2022-03-25 一种实现油水按需分离Janus膜材料的制备方法与应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210299280.5A CN114682099B (zh) 2022-03-25 2022-03-25 一种实现油水按需分离Janus膜材料的制备方法与应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114682099A true CN114682099A (zh) 2022-07-01
CN114682099B CN114682099B (zh) 2022-12-09

Family

ID=82138554

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210299280.5A Active CN114682099B (zh) 2022-03-25 2022-03-25 一种实现油水按需分离Janus膜材料的制备方法与应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114682099B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115253703A (zh) * 2022-08-24 2022-11-01 新疆理工学院 一种Janus二氧化硅复合纤维膜及其制备方法与应用
CN115475414A (zh) * 2022-09-22 2022-12-16 哈尔滨工业大学 一种油下可控流速水单向渗透的Janus网膜的制备方法

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104759214A (zh) * 2015-03-27 2015-07-08 北京工业大学 一种超亲水/超疏水性复合纳滤膜的制备方法
CN106186171A (zh) * 2016-07-13 2016-12-07 华南理工大学 一种具有光催化的油水分离网膜及其制备方法与应用
CN106237655A (zh) * 2016-08-24 2016-12-21 许昌学院 一种超疏水微纳米氧化锌铜网的制备方法
CN106943887A (zh) * 2017-03-03 2017-07-14 四川农业大学 一种一步电沉积制备超疏水/亲油油水分离网膜的方法
CN106987876A (zh) * 2017-03-03 2017-07-28 四川农业大学 一种超疏水/亲油油水分离Ni‑Cu复合镀层网膜的制备方法
CN107050928A (zh) * 2017-04-28 2017-08-18 华南理工大学 一种油水分离用超疏水超亲油多孔网膜及其制备方法与应用
CN108273397A (zh) * 2018-02-12 2018-07-13 鲁东大学 一种具有水下超疏油性质和抗菌性质的油水分离膜的制备方法
CN108905295A (zh) * 2018-07-12 2018-11-30 西安交通大学 一种油水分离网膜的制备方法及应用
CN110665342A (zh) * 2019-10-06 2020-01-10 湖北大学 一种基于喷涂的用于高效收集水雾的混合亲疏水材料表面的制备方法
CN112144091A (zh) * 2019-06-28 2020-12-29 帝人株式会社 电镀隔膜、电镀方法及电镀装置
US20210129089A1 (en) * 2019-11-01 2021-05-06 Ypf Tecnología S.A. Super-hydrophilic membranes based on copper(i) iodide deposits on metal meshes
WO2021240150A1 (en) * 2020-05-27 2021-12-02 G2O Water Technologies Limited Oil and water separation membrane
CN113786739A (zh) * 2021-09-02 2021-12-14 湖北大学 一种具有微纳米线通道结构的Janus膜的制备方法

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104759214A (zh) * 2015-03-27 2015-07-08 北京工业大学 一种超亲水/超疏水性复合纳滤膜的制备方法
CN106186171A (zh) * 2016-07-13 2016-12-07 华南理工大学 一种具有光催化的油水分离网膜及其制备方法与应用
CN106237655A (zh) * 2016-08-24 2016-12-21 许昌学院 一种超疏水微纳米氧化锌铜网的制备方法
CN106943887A (zh) * 2017-03-03 2017-07-14 四川农业大学 一种一步电沉积制备超疏水/亲油油水分离网膜的方法
CN106987876A (zh) * 2017-03-03 2017-07-28 四川农业大学 一种超疏水/亲油油水分离Ni‑Cu复合镀层网膜的制备方法
CN107050928A (zh) * 2017-04-28 2017-08-18 华南理工大学 一种油水分离用超疏水超亲油多孔网膜及其制备方法与应用
CN108273397A (zh) * 2018-02-12 2018-07-13 鲁东大学 一种具有水下超疏油性质和抗菌性质的油水分离膜的制备方法
CN108905295A (zh) * 2018-07-12 2018-11-30 西安交通大学 一种油水分离网膜的制备方法及应用
CN112144091A (zh) * 2019-06-28 2020-12-29 帝人株式会社 电镀隔膜、电镀方法及电镀装置
CN110665342A (zh) * 2019-10-06 2020-01-10 湖北大学 一种基于喷涂的用于高效收集水雾的混合亲疏水材料表面的制备方法
US20210129089A1 (en) * 2019-11-01 2021-05-06 Ypf Tecnología S.A. Super-hydrophilic membranes based on copper(i) iodide deposits on metal meshes
WO2021240150A1 (en) * 2020-05-27 2021-12-02 G2O Water Technologies Limited Oil and water separation membrane
CN113786739A (zh) * 2021-09-02 2021-12-14 湖北大学 一种具有微纳米线通道结构的Janus膜的制备方法

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LEI QIU: "Asymmetric superwetting stainless steel meshes for on-demand and highly effective oil-water emulsion separation", 《SEPARATION AND PURIFICATION TECHNOLOGY》 *
LI DK: "Multibioinspired Janus membranes with superwettable performance for unidirectional transportation and fog collection", 《CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL》 *
ZHONG LS: "An alternating nanoscale (hydrophilic-hydrophobic) hydrophilic Janus cooperative copper mesh fabricated by a simple liquidus modification for efficient fog harvesting", 《JOURNAL OR MATERIALS CHEMISTRY A》 *
侯珂珂等: "电沉积法制备仿生超疏水滤网及其油水分离性能", 《电镀与精饰》 *
屈孟男等: "特异润湿型油水分离材料的研究进展", 《材料导报》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115253703A (zh) * 2022-08-24 2022-11-01 新疆理工学院 一种Janus二氧化硅复合纤维膜及其制备方法与应用
CN115253703B (zh) * 2022-08-24 2023-12-22 新疆理工学院 一种Janus二氧化硅复合纤维膜及其制备方法与应用
CN115475414A (zh) * 2022-09-22 2022-12-16 哈尔滨工业大学 一种油下可控流速水单向渗透的Janus网膜的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114682099B (zh) 2022-12-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114682099B (zh) 一种实现油水按需分离Janus膜材料的制备方法与应用
CN104743677B (zh) 一种利用固定化光合细菌耦合膜反应系统处理废水的方法
CN102600735B (zh) 一种无机相分离膜及其在油水分离中的应用
CN112774256B (zh) 空气中具有异质结构的Janus铜网的制备方法及其应用
CN107081075B (zh) 一种选择性油水分离动态膜的制备方法及其应用
CN107875674A (zh) 一种超疏水超亲油不锈钢网的制备方法
CN108479118A (zh) 一种氧化石墨烯/聚多巴胺表面修饰的油水分离钢丝网
CN108837707A (zh) 一种按需分离的润湿选择性油水分离膜的制备方法
CN104474906A (zh) 一种脉冲进料控制膜污染的方法
Balachandran et al. Bioinspired Green Fabricating Design of Multidimensional Surfaces for Atmospheric Water Harvesting
CN106345309A (zh) 一种pvdf有机膜改性方法
CN101016637A (zh) 用阳极氧化方法制备TiO2纳米管阵列的方法
CN108246254A (zh) 一种润湿性可调生物质碳纤维膜的制备方法及产物
CN102274710B (zh) Cu/不锈钢丝网催化剂负载ZSM-5分子筛膜反应器的制备方法
CN106943882A (zh) 一种类普鲁士蓝/羧甲基纤维素凝胶改性复合膜及制备方法和用途
CN112266722B (zh) 一种具有减阻功能的超疏水航行体及其制备方法
CN114288713B (zh) 一种基于金属有机骨架材料可切换表面润湿性的油水分离膜及其制备方法
CN114134553A (zh) 一种用于分离水包油乳液的不锈钢网的制备方法
CN106283161B (zh) 海绵结构型铁/SiC颗粒基油水分离增强层材料的制备方法
CN205838692U (zh) 一种海洋生态修复用藻类附着床
CN106811740B (zh) 长效减阻涂层、其制备方法及应用
CN110787487B (zh) 一种海胆状微球修饰的油水分离金属网膜及其制备方法
CN109260764B (zh) 一种超亲水/水下超疏油自清洁纸巾纤维膜的制备方法
CN109011707B (zh) 一种基于建筑废弃物的油水分离材料及其制备方法
CN107008495B (zh) 一种具有复杂纳米结构的生物-无机杂化膜材料的制备方法及应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant