液下超双疏Ag2S-MoS2@CF油水分离滤膜及其制备方法

    技术2025-07-22  13


    本发明属于油水混合物分离材料,具体涉及液下超双疏ag2s-mos2@cf油水分离滤膜的制备方法,还涉及液下超双疏ag2s-mos2@cf油水分离滤膜。


    背景技术:

    1、随着我国工业化的快速发展,钢铁厂、石油化工厂和纺织厂的数量急剧增加,为我国经济做出了突出贡献。但其中也存在这一些问题,大量的含油废水排放和海洋溢油事故频发,对生态环境构成严重威胁。目前,油水分离材料分为超亲水/水下超疏油性的“除水”膜和超亲油/油下超疏水性的“除油”膜两种类型。但它们只能用于一种油水混合物(轻油/水混合物、重油/水混合物)的分离,这极大程度的限制了其在油水混合物分离中的应用。由此可见,开发一种既能分离轻油/水混合物,又能分离重油/水混合物的膜(液下超双疏膜)分离材料至关重要。


    技术实现思路

    1、本发明的目的是提供液下超双疏ag2s-mos2@cf油水分离滤膜的制备方法,解决现有油水分离材料仅能分离一种油水混合物的问题。

    2、本发明的另一目的是提供液下超双疏ag2s-mos2@cf油水分离滤膜。

    3、本发明所采用的技术方案是,液下超双疏ag2s-mos2@cf油水分离滤膜的制备方法,具体按照以下步骤实施:

    4、步骤1,对碳纤维表面进行预处理;

    5、步骤2,制备纳米银颗粒均匀包覆碳纤维材料;

    6、步骤3,制备具有液下超双疏性的ag2s-mos2@cf过滤膜。

    7、本发明的特点还在于,

    8、步骤1的具体过程为:

    9、步骤1.1,将碳纤维浸入丙酮溶液中进行去胶处理,取出后烘干;

    10、步骤1.2,将经步骤1.1处理后的碳纤维放入浓硝酸溶液中浸泡,取出后用蒸馏水清洗至水溶液呈中性,干燥;

    11、步骤1.3,将经步骤1.2处理后的碳纤维表面进行正反面交替紫外辐照。

    12、步骤1.1中,浸入时间为1h~3h,烘干温度为10℃~100℃,烘干时间为1h~7h;

    13、步骤1.2中,浸泡时间为5h~7h,干燥温度为10℃~100℃,干燥时间为1h~7h;

    14、步骤1.3中,紫外辐照采用的紫外光的波长为184nm~254nm,辐照时间共为1h~3h。

    15、步骤2的具体过程为:

    16、步骤2.1,将步骤1处理后的碳纤维浸入agno3水溶液中,并加入聚乙烯吡罗烷酮后进行超声振动;

    17、步骤2.2,将步骤2.1处理后的碳纤维进行水浴处理,结束后,用蒸馏水洗涤碳纤维,干燥后得到均匀包覆的ag nps@cf。

    18、步骤2.1中,agno3水溶液的浓度为0.2mol/l,聚乙烯吡罗烷酮与agno3的摩尔比为1~2:1;浸入的时间为10mim~50mim;超声的时间为6h~10h;

    19、步骤2.2中,水浴的温度为60℃~80℃,水浴时间为3h~5h;干燥的温度为30℃~100℃,干燥时间为3h~10h。

    20、步骤3的具体过程为:

    21、步骤3.1,将硫代乙酰胺与二水合钼酸钠加入去离子水中后混合均匀,得到水热反应液;

    22、步骤3.2,将步骤2.2得到的均匀包覆的ag nps@cf与水热反应液一同转移至聚四氟乙烯不锈钢反应釜体内进行水热反应;

    23、步骤3.3,取出经步骤3.2处理的均匀包覆的ag nps@cf,用去离子水和无水乙醇进行洗涤,干燥后得到具有液下超双疏性的ag2s-mos2@cf过滤膜。

    24、步骤3.1中,硫代乙酰胺的浓度为6mmol/l,二水合钼酸钠的浓度为1mmol/l~3mmol/l;

    25、步骤3.2,水热反应的温度为180℃~220℃,水热反应的时间为22h~26h。

    26、本发明所采用的另一技术方案是,液下超双疏ag2s-mos2@cf油水分离滤膜,采用上述制备方法得到。

    27、本发明的有益效果是:

    28、(1)本发明制备的具有液下超双疏性的ag2s-mos2@cf过滤膜,与目前常用于制备液下超双疏材料的原材料相比,该过滤膜不需要低表面能物质修饰或外界刺激,仅通过采用无机微纳米金属硫化物直接构筑液下超双疏材料,为制备新型液下超双疏材料及其在油水分离领域的应用提供了新的研究思路;

    29、(2)本发明制备的具有液下超双疏性的ag2s-mos2@cf过滤膜,可应用于油水混合物、水包油及油包水乳液的分离,且分离效率均在90%以上,解决了现有分离膜在同一材料表面只能应用于一种油水混合物或油水乳液的分离的问题,拓宽了现有分离膜的应用场景;

    30、(3)本发明制备方法采用简单的超声、水浴及水热相结合的方法,通过调控反应参数,得到致密且不易脱落的无机纳米涂层;其中金属硫化物是一种光催化材料,多次水油分离作业后,再进行紫外光辐照,借助金属硫化物的光催化降解作用,即可使ag2s-mos2@cf过滤膜重新恢复液下超双疏特性,并继续应用于水油分离,从而表现出了优异的可再生循环性能。



    技术特征:

    1.液下超双疏ag2s-mos2@cf油水分离滤膜的制备方法,其特征在于,具体按照以下步骤实施:

    2.根据权利要求1所述的液下超双疏ag2s-mos2@cf油水分离滤膜的制备方法,其特征在于,步骤1的具体过程为:

    3.根据权利要求2所述的液下超双疏ag2s-mos2@cf油水分离滤膜的制备方法,其特征在于,步骤1.1中,浸入时间为1h~3h,烘干温度为10℃~100℃,烘干时间为1h~7h;

    4.根据权利要求1所述的液下超双疏ag2s-mos2@cf油水分离滤膜的制备方法,其特征在于,步骤2的具体过程为:

    5.根据权利要求4所述的液下超双疏ag2s-mos2@cf油水分离滤膜的制备方法,其特征在于,步骤2.1中,agno3水溶液的浓度为0.2mol/l;聚乙烯吡罗烷酮与agno3的摩尔比为1~2:1;浸入的时间为10mim~50mim;超声的时间为6h~10h;

    6.根据权利要求4所述的液下超双疏ag2s-mos2@cf油水分离滤膜的制备方法,其特征在于,步骤3的具体过程为:

    7.根据权利要求4所述的液下超双疏ag2s-mos2@cf油水分离滤膜的制备方法,其特征在于,步骤3.1中,硫代乙酰胺的浓度为6mmol/l,二水合钼酸钠的浓度为1mmol/l~3mmol/l;

    8.液下超双疏ag2s-mos2@cf油水分离滤膜,其特征在于,采用如权利要求1~7任一项所述的制备方法得到。


    技术总结
    本发明公开了液下超双疏Ag<subgt;2</subgt;S‑MoS<subgt;2</subgt;@CF油水分离滤膜及其制备方法,具体按照以下步骤实施:步骤1,对碳纤维表面进行预处理;步骤2,制备纳米银颗粒均匀包覆碳纤维材料;步骤3,制备具有液下超双疏性的Ag<subgt;2</subgt;S‑MoS<subgt;2</subgt;@CF过滤膜。本发明油水分离滤膜可应用于油水混合物、水包油及油包水乳液的分离,且分离效率均在90%以上,解决了现有分离膜在同一材料表面只能应用于一种油水混合物或油水乳液的分离的问题。

    技术研发人员:段宗范,王利成,石岩,成罗娜,李冰洁,张瑞阳
    受保护的技术使用者:西安理工大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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