[发明专利]一种油水分离膜材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种油水分离膜材料，其特征在于，包括铜基纳米线、包裹所述铜基纳米线的聚吡咯ppy包覆层和结合在所述聚吡咯ppy包覆层上的疏水亲油剂；

其中，所述铜基纳米线与乙醇通过氧化还原反应生成自由基，共同引发吡咯单体在所述铜基纳米线的表面生成原位氧化还原聚合，在铜基纳米线上形成致密的聚吡咯ppy包覆层；

所述疏水亲油剂为硬脂酰氯。

2.如权利要求1所述的油水分离膜材料，其特征在于，所述铜基纳米线为CuO纳米线。

3.一种油水分离膜材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

制备CuO纳米线；

将所述CuO纳米线置入吡咯单体溶液中，搅拌后进行聚合反应，在所述CuO纳米线表面原位形成聚吡咯ppy包覆层，得到CuO(Cu₂O)@ppy材料；所述吡咯单体溶液的溶剂为乙醇；所述CuO纳米线与乙醇通过氧化还原反应生成自由基，共同引发吡咯单体在所述CuO纳米线的表面生成原位氧化还原聚合，在CuO(Cu₂O)纳米线上形成致密的聚吡咯包覆层；

将所述CuO(Cu₂O)@ppy材料浸泡于硬脂酰氯溶液，得到油水分离膜材料；其中，CuO(Cu₂O)@ppy表示以CuO和/或Cu₂O为核，聚吡咯为壳的一种具有核-壳结构的氧化铜和/或氧化亚铜-聚吡咯复合材料。

4.如权利要求3所述的油水分离膜材料的制备方法，其特征在于，所述吡咯单体溶液中的吡咯单体与溶剂的体积比为1:(80-120)；和/或

所述聚合反应的温度120-180℃，反应时长为5-7小时。

5.如权利要求3所述的油水分离膜材料的制备方法，其特征在于，所述硬脂酰氯溶液中硬脂酰氯与溶剂的体积比为1:(12-15)；和/或

所述浸泡的温度为50-70℃，浸泡时长为3-5小时。

6.如权利要求3所述的油水分离膜材料的制备方法，其特征在于，制备CuO纳米线包括以下步骤：

配制氢氧化钠/过硫酸铵混合液；

将泡沫铜浸泡于所述氢氧化钠/过硫酸铵混合液中，生长出Cu(OH)₂纳米阵列；

将所述Cu(OH)₂纳米阵列进行煅烧处理得到CuO纳米线。

7.如权利要求6所述的油水分离膜材料的制备方法，其特征在于，所述氢氧化钠/过硫酸铵混合液中氢氧化钠摩尔浓度为0.4-0.8mol/L，过硫酸铵摩尔浓度为0.2-0.6mol/L。

8.如权利要求6所述的油水分离膜材料的制备方法，其特征在于，所述煅烧处理的温度为150-200℃，煅烧时长0.5-2h。

9.一种油水分离膜材料的应用，其特征在于，包括权利要求1-2任意一项所述的油水分离膜材料或权利要求3-8任意一项所述的方法制备的油水分离膜材料在工业油水分离中的应用。

10.一种油水分离装置，其特征在于，所述油水分离装置包括依次连接的油水混合容器、油水分离膜材料、抽油泵和原油收集容器，

所述油水分离装置包括权利要求1-2任意一项所述的油水分离膜材料或权利要求3-8任意一项所述的方法制备的油水分离膜材料，所述油水分离膜材料置于所述油水混合容器中，用于吸附油水混合容器中的原油；

所述油水分离膜材料与所述抽油泵的吸入口连接；

所述原油收集容器与所述抽油泵的排出口连接。