TWI542553B - 油水分離孔洞結構、其製造方法及包含其的油水分離裝置 - Google Patents

油水分離孔洞結構、其製造方法及包含其的油水分離裝置 Download PDF

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Description

油水分離孔洞結構、其製造方法及包含 其的油水分離裝置
本發明係關於一種油水分離孔洞結構，特別是關於一種具有兩性離子官能基的油水分離孔洞結構、其製造方法以及包含其的一種油水分離裝置。
長久以來，像是冶金、食品及皮革之類的工業皆會產出大量的含油廢水(oily wastewater)，而這些含油廢水已成為生態環境中的主要汙染物。此外，由於溢油事故(oilspill accidents)頻傳以及使用油壓壓裂法(hydraulic fracking)的新型態採礦技術已廣泛地被接受，因此油水分離已成為重要的環境及生態問題。
一般而言，工業上對於水處理方法已廣泛採用像是重力分離法、離心法、電場法、凝結法及吸收法等類的傳統技術。然而，這些傳統技術仍然無法提高油水分離的效率，並且會產生二次污染以及降低成本效益。因此，目前亟需一種新的油水分離技術所需的結構及其製造方法。
有鑑於現有技術所面臨的問題，本發明揭露一種新穎的油水分離孔洞結構及其製造方法，其所製成之油水分離裝置具有較高的油水分離的效率，可避免產生二次污染，及提升成本效益。
本發明之一態樣在於提供一種油水分離孔洞結構。此油水分離孔洞結構包含載板及油水分離材料層。
載板具有複數個孔洞。油水分離材料層係位於載板的表面上，其中油水分離材料層包含兩性離子分子，且兩性離子分子包含至少一羥基矽烷官能基及至少一兩性離子官能基。
根據本發明之實施例，上述載板之材料包含金屬或玻璃。
根據本發明之實施例，上述金屬包含不鏽鋼、鈦、鐵、銅或其合金。
根據本發明之實施例，上述載板係由複數條金屬絲或玻璃纖維編織成的網目結構。
根據本發明之實施例，上述載板的諸孔洞的密度為300~1000mesh。
根據本發明之實施例，上述載板的諸孔洞的孔徑為0.1~200微米。
根據本發明之實施例，上述油水分離材料層中的兩性離子分子的有機矽烷官能基與載板上的至少一羥基 形成共價鍵結。
根據本發明之實施例，上述油水分離材料層中的兩性離子分子更包含聚矽氧烷主鏈，且聚矽氧烷主鏈與載板上的複數個羥基形成共價鍵結。
根據本發明之實施例，上述油水分離材料層中的兩性離子官能基包含陽離子官能基及陰離子官能基，陽離子官能基包含一級胺基、二級胺基、三級胺基或四級銨基，且陰離子官能基包含亞硫酸根(-SO3 -)、羧酸根(-COO-)或磷酸二酯鍵(phosphodiester bond)。
根據本發明之實施例，上述兩性離子官能基具有如化學式I所示的結構： 其中，X為四級銨基()或磷酸二酯鍵()；X 為四級銨基時，Y為亞硫酸根(-SO3 -)，磷酸二酯鍵 ()或羧酸根(-COO-)；X為磷酸二酯鍵時，Y為一 級胺基、二級胺基、三級胺基或四級銨基()，R1、 R2及R3各自獨立為甲基、乙基或丙基，“*”表示連接相鄰官能基的位置；m及n各自獨立為1~5之整數；以及“”表示兩性離子官能基連接於有機矽烷官能基的位置。
本發明之另一態樣在於提供一種油水分離孔洞 結構的製造方法。此方法包含：製備油水分離材料，其中油水分離材料包含兩性離子分子，且兩性離子分子包含至少一羥基矽烷官能基及至少一兩性離子官能基；以及利用油水分離材料形成油水分離材料層於載板之表面上，其中載板具有複數個孔洞。
根據本發明之實施例，上述兩性離子官能基包含陽離子官能基及陰離子官能基，陽離子官能基包含一級胺基、二級胺基、三級胺基或四級銨基，且陰離子官能基包含亞硫酸根(-SO3 -)、羧酸根(-COO-)或磷酸二酯鍵(phosphodiester bond)。
根據本發明之實施例，上述兩性離子分子具有如化學式II所示的結構： 其中，X為四級銨基()或磷酸二酯鍵()；X 為四級銨基時，Y為亞硫酸根(-SO3 -)，磷酸二酯鍵 ()或羧酸根(-COO-)；x為磷酸二酯鍵時，Y為一 級胺基、二級胺基、三級胺基或四級銨基()，R1、 R2及R3各自獨立為甲基、乙基或丙基，“*”表示連接相鄰 官能基的位置；Ra、Rb及Rc各自獨立為甲基或乙基；以及m及n各自獨立為1~5之整數。
根據本發明之實施例，上述製造方法更包含進行縮合聚合反應(condensation)，令使相鄰的兩性離子分子的羥基矽烷官能基彼此縮合聚合形成聚矽氧烷結構。
根據本發明之實施例，上述形成油水分離材料層於該載板之表面上包含兩性離子分子的羥基矽烷官能基與載板之表面上的至少一羥基形成共價鍵結。
根據本發明之實施例，上述製造方法更包含利用氧氣電漿法，令使載板之表面上形成羥基。
根據本發明之實施例，上述形成油水分離材料層於載板之表面上之步驟更包含：形成複數個氫鍵於兩性離子分子的羥基矽烷官能基與載板上的羥基之間；以及形成複數個共價鍵於兩性離子分子的羥基矽烷官能基與載板上的羥基之間。
根據本發明之實施例，上述形成諸共價鍵於兩性離子分子的有機矽烷官能基與載板之表面上的羥基之間的方法包含利用熱固化法將兩性離子分子固著於載板之表面上。
本發明之又一態樣在於提供一種油水分離裝置。此油水分離裝置包含盛裝元件及上述的油水分離孔洞結構。
盛裝元件用以盛裝待分離的油水混合液，且具有上開口及相對於上開口之下開口。油水分離孔洞結構設置 且覆蓋於盛裝元件之下開口。
根據本發明之實施例，上述油水分離裝置更包含一加壓元件連接且覆蓋盛裝元件之上開口。
本發明之再一態樣在於提供一種油水分離裝置。此油水分離裝置包含盛裝元件、上述油水分離孔洞結構以及加壓元件。
盛裝元件用以盛裝待分離的油水混合液，且具有上開口及相對於上開口之下開口。油水分離孔洞結構設置且覆蓋於盛裝元件之上開口。加壓元件連接且覆蓋盛裝元件之下開口。
100、200、920、1120‧‧‧油水分離孔洞結構
110、210、710‧‧‧載板
112、212‧‧‧孔洞
120‧‧‧油水分離材料層
601、602‧‧‧步驟
712‧‧‧羥基
720‧‧‧油水分離材料
730‧‧‧氫鍵
740‧‧‧共價鍵
900、1000、1100‧‧‧油水分離裝置
910、1110‧‧‧盛裝元件
912、1112‧‧‧上開口
914、1114‧‧‧下開口
1010、1130‧‧‧加壓元件
A-A’‧‧‧剖面線
B‧‧‧區域
D‧‧‧孔徑
第1圖係根據本發明之實施例所繪示的一種油水分離孔洞結構100的上視圖；第2圖係根據本發明之實施例所繪示的一種油水分離孔洞結構200的上視圖；第3圖(a)、(b)及(c)係根據本發明之實施例所繪示的油水分離孔洞結構的局部顯微影像，其中第3圖(a)、(b)及(c)的油水分離孔洞結構的孔洞密度分別為300、500及1000mesh；第4圖係根據第1圖的A-A’剖面線所繪示的油水分離孔洞結構100的剖面圖；第5圖係根據第4圖的B區域所繪示的油水分離孔洞結構100的局部放大圖； 第6圖係根據本發明之實施例所繪示的油水分離孔洞結構的製造方法流程圖；第7~8圖係根據本發明之實施例所繪示的油水分離孔洞結構的製造方法之步驟剖面圖；第9圖係根據本發明之實施例所繪示的一種油水分離裝置900的示意圖；第10圖係根據本發明之實施例所繪示的一種油水分離裝置1000的示意圖；以及第11圖係根據本發明之實施例所繪示的一種油水分離裝置1100的示意圖。
接著以實施例並配合圖式以詳細說明本發明，在圖式或描述中，相似或相同的部分係使用相同之符號或編號。在圖式中，實施例之形狀或厚度可能擴大，以簡化或方便標示，而圖式中元件之部分將以文字描述之。可瞭解的是，未繪示或未描述之元件可為熟習該項技藝者所知之各種樣式。
本文所使用之術語僅是用於描述特定實施例之目的且不意欲限制本發明。如本文所使用，單數形式"一"(a、an)及"該"(the)意欲亦包括複數形式，除非本文另有清楚地指示。應進一步瞭解，當在本說明書中使用時，術語"包含"(comprises及/或comprising)指定存在所述之特徵、整數、步驟、運作、元件及/或組份，但並不排除存在 或添加一或多個其它特徵、整數、步驟、運作、元件、組份及/或其群組。本文參照為本發明之理想化實施例(及中間結構)之示意性說明的橫截面說明來描述本發明之實施例。如此，吾人將預期偏離該等說明之形狀之由於(例如)製造技術及/或容差的改變。因此，不應將本發明之實施例理解為限於本文所說明之特定區域形狀，而將包括起因於(例如)製造之形狀改變，且該等圖中所說明之區域本質上為示意性的，且其形狀不意欲說明設備之區域的實際形狀且不意欲限制本發明之範疇。
為解決傳統含油廢水的處理裝置及方法無法提高油水分離的效率，並且會產生二次污染以及降低成本效益的問題，本發明之實施例所提供一種油水分離孔洞結構及包含此孔洞結構的油水分離裝置，其包含具有兩性離子官能基的油水分離材料層，能有效分離油水混合液中的親水性液體及親油性液體，並且具有較高的油水分離的效率，可避免產生二次污染，及提升成本效益。
第1圖係根據本發明之實施例所繪示的一種油水分離孔洞結構100的上視圖。在第1圖中，油水分離孔洞結構100包含載板110及油水分離材料層(未繪示)。載板110具有複數個孔洞112。油水分離材料層係位於載板110的表面上。根據本發明之實施例，載板110之材料包含金屬或玻璃。根據本發明之實施例，上述金屬包含不鏽鋼、鈦、鐵、銅或其合金。根據本發明之實施例，載板110的諸孔洞112的密度為300~1000mesh。根據本發明之實施例，載板110 的諸孔洞112的孔徑為0.1~200微米。
第2圖係根據本發明之實施例所繪示的一種油水分離孔洞結構200的上視圖。在第2圖中，油水分離孔洞結構200包含載板210及油水分離材料層(未繪示)。載板210具有複數個孔洞212。油水分離材料層係位於載板210的表面上。根據本發明之實施例，載板210之材料包含金屬或玻璃。根據本發明之實施例，上述金屬包含不鏽鋼、鈦、鐵、銅或其合金。在第2圖中，載板210係由複數條金屬絲或玻璃纖維編織成的網目結構。根據本發明之實施例，載板210的諸孔洞212的密度為300~1000mesh。根據本發明之實施例，載板210的諸孔洞212的孔徑為1~200微米。
第3圖(a)、(b)及(c)係根據本發明之實施例所繪示的油水分離孔洞結構的局部顯微影像，其中油水分離孔洞結構係由複數條不銹鋼絲所編織成的網目結構。在第3圖(a)、(b)及(c)中，油水分離孔洞結構的孔洞密度分別為300、500及1000mesh。此外，由第3圖(a)、(b)及(c)可見，油水分離孔洞結構的孔洞密度愈大，則油水分離孔洞結構的孔洞孔徑愈小。根據本發明之實施例，載板的諸孔洞的孔徑為0.1~200微米。
第4圖係根據第1圖的A-A’剖面線所繪示的油水分離孔洞結構100的剖面圖。在第4圖中，載板110具有孔洞112，且油水分離材料層120係位於載板110的表面上。根據本發明之實施例，載板110的孔洞112的孔徑(D)為1~200微米。
接著，請參考第5圖。第5圖係根據第4圖的B區域所繪示的油水分離孔洞結構100的局部放大圖。在第5圖中，油水分離材料層120係位於載板110的表面上，且油水分離材料層120包含兩性離子分子，且兩性離子分子包含至少一羥基矽烷官能基及至少一兩性離子官能基。
根據本發明之實施例，油水分離材料層中的兩性離子官能基包含陽離子官能基及陰離子官能基，陽離子官能基包含一級胺基、二級胺基、三級胺基或四級銨基，且陰離子官能基包含亞硫酸根(-SO3 -)、羧酸根(-COO-)或磷酸二酯鍵(phosphodiester bond)。
根據本發明之實施例，兩性離子官能基具有如化學式I所示的結構： 其中，X為四級銨基()或磷酸二酯鍵()；X 為四級銨基時，Y為亞硫酸根(-SO3 -)，磷酸二酯鍵 ()或羧酸根(-COO-)；X為磷酸二酯鍵時，Y為四 級銨基()，R1、R2及R3各自獨立為甲基、乙基或丙 基，“*”表示連接相鄰官能基的位置；m及n各自獨立為1~5之整數；以及“”表示兩性離子官能基連接於羥基矽烷官能基的位置。
在第5圖中，兩性離子官能基具有如化學式I所示的結構： 其中，X為四級銨基()，R1及R2為甲基，Y為亞硫酸 根(*-SO3 -)，“*”表示連接相鄰官能基的位置，m及n為3；以及“”表示兩性離子官能基連接於羥基矽烷官能基的位置。
值得注意的是，油水分離材料層120中的兩性離子分子的羥基矽烷官能基與載板110上的羥基形成共價鍵結。根據本發明之實施例，油水分離材料層120中的兩性離子分子更包含聚矽氧烷主鏈，且聚矽氧烷主鏈與載板110上的複數個羥基形成共價鍵結，如第5圖所示。
在本發明之實施例中，藉由油水分離孔洞結構分離多種油水混合液，諸油水混合液分別為醚類/水混合液、甲苯/水混合液、己烷/水混合液、汽油/水混合液及柴油/水混合液。表一係比較本發明之實施例所提供的油水分離孔洞結構與不含油水分離材料層的一般孔洞結構對於上述諸油水混合液的油水分離效率。
由表一的結果可知，相較於不含油水分離材料層的一般孔洞結構，本發明之實施例所提供的油水分離孔洞結構具有顯著的油水分離效率。由於作為對照組的一般孔洞結構不具有超親水性油水分離材料層，因此油水混合液中的親油性液體及親水性液體均會隨著重力通過一般孔洞結構並且排出，使得一般孔洞結構無法具備明顯的油水分離功效。反觀，本發明之實施例所提供的油水分離孔洞結構中的超親水性油水分離材料層可以讓親水性液體隨著重力通過油水分離孔洞結構，而讓親油性液體藉由超親水性油水分離材料層的極性排斥作用懸浮及累積在親水性液體之上，且不會隨著重力通過油水分離孔洞結構，以提供顯著的油水分離效果。
第6圖係根據本發明之實施例所繪示的油水分離孔洞結構的製造方法流程圖。在第6圖中，油水分離孔洞結構的製造方法包含至少下列步驟601及602。
在步驟601中，製備油水分離材料，其中油水分離材料包含兩性離子分子，且兩性離子分子包含至少一羥基矽烷官能基及至少一兩性離子官能基。
根據本發明之實施例，兩性離子官能基包含陽離子官能基及陰離子官能基，陽離子官能基包含一級胺基、二級胺基、三級胺基或四級銨基，且陰離子官能基包含亞硫酸根(-SO3 -)、羧酸根(-COO-)或磷酸二酯鍵(phosphodiester bond)。
根據本發明之實施例，上述兩性離子分子具有如化學式II所示的結構： 其中，X為四級銨基()或磷酸二酯鍵()；X 為四級銨基時，Y為亞硫酸根(-SO3 -)，磷酸二酯鍵 ()或羧酸根(-COO-)；X為磷酸二酯鍵時，Y為一 級胺基、二級胺基、三級胺基或四級銨基()，R1、 R2及R3各自獨立為甲基、乙基或丙基，“*”表示連接相鄰官能基的位置；Ra、Rb及Rc各自獨立為甲基或乙基；以及m及n各自獨立為1~5之整數。
根據本發明之實施例，油水分離材料的製備方法如下列合成流程1所示。
取N,N-二甲基胺基丙基三甲氧基矽烷1(N,N-dimetylaminopropyl trimethoxyl silane)與1,3-丙烷磺內酯2(1,3-propanesultone)在丙酮中，於室溫及含氮氣的反應環境下進行反應，產生具有兩性離子官能基的磺基甜菜鹼矽烷3(sulfobetaine silane,SBSi)。根據本發明之實施例，上述油水分離材料的製備方法更包含進行縮合聚合反應(condensation)，令使相鄰的兩性離子分子的羥基矽烷官能基彼此縮合聚合形成聚矽氧烷結構。根據本發明之實施例，兩性離子分子的縮合聚合反應如下列合成流程2所示。
經過化合物3的水解反應及縮合聚合反應之後，產生具有聚矽氧烷結構的高分子4。
在步驟602中，利用油水分離材料形成油水分離材料層於載板之表面上，其中載板具有複數個孔洞。根據本發明之實施例，形成油水分離材料層於該載板之表面上包含兩性離子分子的羥基矽烷官能基與載板之表面上的至少一羥基形成共價鍵結。
請參考第7~8圖。第7~8圖係根據本發明之實施例所繪示的油水分離孔洞結構的製造方法之步驟剖面圖。
上述形成油水分離材料層於載板之表面上之步驟更包含：形成複數個氫鍵於兩性離子分子的羥基矽烷官能基與載板上的羥基之間，如第7圖所示；以及形成複數個共價鍵於兩性離子分子的羥基矽烷官能基與載板上的羥基之間，如第8圖所示。
在第7圖中，表面具有羥基712的載板710與具有兩性離子官能基的油水分離材料720產生氫鍵作用力。值得注意的是，油水分離材料720結構中的羥基會和載板710表面的羥基712形成氫鍵730，如第7圖右的結構圖所示。根據本發明之實施例，上述製造方法更包含利用氧氣電漿法，令使載板之表面上形成羥基。
在第8圖中，油水分離材料720和載板710之間的氫鍵730經由脫水形成共價鍵740。具體而言，油水分離材料720結構中的羥基會和載板710表面的羥基712脫水形成共價鍵740，如第8圖右的結構圖所示。根據本發明之實 施例，形成共價鍵於兩性離子分子的有機矽烷官能基與載板之表面上的羥基之間的方法包含利用熱固化法將兩性離子分子固著於載板之表面上。
第9圖係根據本發明之實施例所繪示的一種油水分離裝置900的示意圖。在第9圖中，油水分離裝置900包含盛裝元件910及油水分離孔洞結構920。
盛裝元件910係用以盛裝待分離的油水混合液，且具有上開口912及相對於上開口912之下開口914。油水分離孔洞結構920設置且覆蓋於盛裝元件910之下開口914。
根據本發明之實施例，當待分離的油水混合液中的親油性液體之比重小於親水性液體時，親油性液體會浮在親水性液體之上，因此將油水分離孔洞結構設置且覆蓋於盛裝元件之下開口時，可有利於待分離的油水混合液中沉積在下方的親水性液體通過油水分離孔洞結構且隨著重力排出，以達到油水分離的目的。
第10圖係根據本發明之實施例所繪示的一種油水分離裝置1000的示意圖。在第10圖中，油水分離裝置1000包含盛裝元件910、油水分離孔洞結構920及加壓元件1010。
盛裝元件910係用以盛裝待分離的油水混合液，且具有上開口912及相對於上開口912之下開口914。油水分離孔洞結構920設置且覆蓋於盛裝元件910之下開口914。加壓元件1010連接且覆蓋盛裝元件910之上開口912。
根據本發明之實施例，油水分離孔洞結構的孔洞孔徑愈小，則油水分離所需的時間愈長，因此將加壓元件連接且覆蓋盛裝元件之上開口，可有助於待分離的油水混合液中沉積在下方的親水性液體快速通過油水分離孔洞結構，以達到油水分離所需的時間的目的。
第11圖係根據本發明之實施例所繪示的一種油水分離裝置1100的示意圖。在第11圖中，油水分離裝置1100包含盛裝元件1110、油水分離孔洞結構1120及加壓元件1130。
盛裝元件1110係用以盛裝待分離的油水混合液，且具有上開口1112及相對於上開口1112之下開口1114。油水分離孔洞結構1120設置且覆蓋於盛裝元件1110之上開口1112。加壓元件1130連接且覆蓋盛裝元件1110之下開口1114。
根據本發明之實施例，當待分離的油水混合液中的親油性液體之比重大於親水性液體時，親油性液體會沉積在親水性液體之下，因此將油水分離孔洞結構設置且覆蓋於盛裝元件之上開口時，可有利於待分離的油水混合液中浮在上方的親水性液體通過油水分離孔洞結構，且藉著連接且覆蓋盛裝元件之下開口的加壓元件所給予的壓力排出，以達到油水分離的目的。
根據本發明之實施例，油水分離孔洞結構的孔洞孔徑愈小，則油水分離所需的時間愈長，因此將加壓元件連接且覆蓋盛裝元件之下開口，可有助於待分離的油水混合 液中浮在上方的親水性液體快速通過油水分離孔洞結構，以達到油水分離所需的時間的目的。
本發明之實施例所提供一種油水分離孔洞結構、其製造方法及包含此孔洞結構的油水分離裝置，其包含具有兩性離子官能基的油水分離材料層，能有效分離油水混合液中的親水性液體及親油性液體，並且具有較高的油水分離的效率，可避免產生二次污染，及提升成本效益。
另一方面，在本發明之實施例中，隨著待分離的油水混合液中的親油性液體及親水性液體的比重大小不同，油水分離裝置可調整油水分離孔洞結構的設置位置，並且視需要可額外連接設置加壓元件，以達到油水分離的目的。
雖然本發明之實施例已揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當以後附之申請專利範圍所界定為準。
100‧‧‧油水分離孔洞結構
110‧‧‧載板
112‧‧‧孔洞
120‧‧‧油水分離材料層
B‧‧‧區域
D‧‧‧孔徑

Claims (17)

  1. 一種油水分離孔洞結構，包含：一載板，具有複數個孔洞，該載板之材料包含金屬或玻璃；以及一油水分離材料層，位於該載板的表面上，其中該油水分離材料層包含一兩性離子分子，且該兩性離子分子包含至少一羥基矽烷官能基及至少一兩性離子官能基，且該兩性離子官能基具有如化學式I所示的結構： 其中，X為四級銨基()或磷酸二酯鍵 ()；X為四級銨基時，Y為磷酸二酯鍵()或羧酸根(-COO-)；X為磷酸二酯鍵時，Y為一級胺基、二級胺基、三級胺 基或四級銨基()，R1、R2及R3各自獨立為甲基、乙基或丙基，“*”表示連接相鄰官能基的位置；m及n各自獨立為1~5之整數；以及“︴”表示該兩性離子官能基連接於該羥基矽烷官能基的位置。
  2. 如請求項1所述之油水分離孔洞結構，其中該金屬包含不鏽鋼、鈦、鐵、銅或其合金。
  3. 如請求項1所述之油水分離孔洞結構，其中該載板係由複數條金屬絲或玻璃纖維編織成的一網目結構。
  4. 如請求項1所述之油水分離孔洞結構，其中該載板的該些孔洞的密度為300~1000mesh。
  5. 如請求項1所述之油水分離孔洞結構，其中該載板的該些孔洞的孔徑為0.1~200微米。
  6. 如請求項1所述之油水分離孔洞結構，其中該油水分離材料層中的該兩性離子分子的該羥基矽烷官能基與該載板上的至少一羥基形成共價鍵結。
  7. 如請求項1所述之油水分離孔洞結構，其中該油水分離材料層中的該兩性離子分子更包含一聚矽氧烷主鏈，且該聚矽氧烷主鏈與該載板上的複數個羥基形成共價鍵結。
  8. 一種油水分離孔洞結構的製造方法，包含：製備一油水分離材料，其中該油水分離材料包含一兩性離子分子，該兩性離子分子包含至少一有機矽烷官能基及至少一兩性離子官能基，且該兩性離子官能基具有如化學式I所示的結構： 其中，X為四級銨基()或磷酸二酯鍵 ()；X為四級銨基時，Y為磷酸二酯鍵()或羧酸根(-COO-)；X為磷酸二酯鍵時，Y為一級胺基、二級胺基、三級胺 基或四級銨基()，R1、R2及R3各自獨立為甲基、乙基或丙基，“*”表示連接相鄰官能基的位置；m及n各自獨立為1~5之整數；以及“︴”表示該兩性離子官能基連接於該羥基矽烷官能基的位置；以及利用該油水分離材料形成一油水分離材料層於一載板之表面上，其中該載板具有複數個孔洞。
  9. 如請求項8所述之製造方法，其中該兩性離子分子具有如化學式II所示的結構： 其中，X為四級銨基()或磷酸二酯鍵 ()；X為四級銨基時，Y為磷酸二酯鍵()或羧酸根(-COO-)；X為磷酸二酯鍵時，Y為一級胺基、二級胺基、三級胺基 或四級銨基()，R1、R2及R3各自獨立為甲基、乙基或丙基，“*”表示連接相鄰官能基的位置；Ra、Rb及Rc各自獨立為甲基或乙基；以及m及n各自獨立為1~5之整數。
  10. 如請求項9所述之製造方法，更包含進行一縮合聚合反應(condensation)，令使相鄰的該兩性離子分子的該有機矽烷官能基彼此縮合聚合形成一聚矽氧烷結構。
  11. 如請求項8所述之製造方法，其中形成該油水分離材料層於該載板之表面上包含該兩性離子分子的該羥基矽烷官能基與該載板之表面上的至少一羥基形成共價鍵結。
  12. 如請求項11所述之製造方法，更包含利用一氧氣電漿法，令使該載板之表面上形成該羥基。
  13. 如請求項11所述之製造方法，其中形成該油水分離材料層於該載板之表面上之步驟更包含：形成複數個氫鍵於該兩性離子分子的該羥基矽烷官能基與該載板上的該羥基之間；以及形成複數個共價鍵於該兩性離子分子的該羥基矽烷官能基與該載板上的該羥基之間。
  14. 如請求項13所述之製造方法，其中形成該些共價鍵於該兩性離子分子的該羥基矽烷官能基與該載板之表面上的該羥基之間的方法包含利用熱固化法將該兩性離子分子固著於該載板之表面上。
  15. 一種油水分離裝置，包含：一盛裝元件用以盛裝一待分離的油水混合液，且具有一上開口及相對於該上開口之一下開口；以及如請求項1~7任一項所述之油水分離孔洞結構，設置且覆蓋於該盛裝元件之該下開口。
  16. 如請求項15所述之油水分離裝置，更包含一加壓元件 連接且覆蓋該盛裝元件之該上開口。
  17. 一種油水分離裝置，包含：一盛裝元件用以盛裝一待分離的油水混合液，且具有一上開口及相對於該上開口之一下開口；如請求項1~7任一項所述之油水分離孔洞結構，設置且覆蓋於該盛裝元件之該上開口；以及一加壓元件連接且覆蓋該盛裝元件之該下開口。
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