一种用于餐厨垃圾油水分离的滤网

文档序号:1582825 发布日期:2020-02-04 浏览:33次 >En<

阅读说明:本技术 一种用于餐厨垃圾油水分离的滤网 (Filter screen for oil-water separation of kitchen waste ) 是由 陈雨 于 2019-11-05 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种用于餐厨垃圾油水分离的滤网,方法如下:1)在氨基酸聚合物制备过程中引入聚硅氧烷基,制得改性氨基酸聚合物;2)羧甲基壳聚糖溶液、改性氨基酸聚合物分散液中和氯化钙溶液混合制得混合液;3)在羧甲基壳聚糖的侧链引入改性氨基酸聚合物,制得复合凝胶;4)采用浸渍法制得铂/三氧化二铝复合物,利用沸石粉作为载体制得铂/三氧化二铝/羟基磷灰石复合物;5)将生成的底部产物与聚酯纤维和制备的混合分散液进行球磨,置于模具中经热压成型即可。该滤网具有优异的凝油性能,可以将油水中的油分子截留并固定,从而实现油水分离,而且在光照下可以促进滤网中残留油脂的降解,避免滤网的堵塞,使得滤网可以重复使用。(The invention discloses a filter screen for oil-water separation of kitchen waste, which comprises the following steps: 1) introducing polysiloxane in the preparation process of the amino acid polymer to prepare a modified amino acid polymer; 2) mixing the carboxymethyl chitosan solution and the modified amino acid polymer dispersion liquid with the calcium chloride solution to prepare a mixed solution; 3) introducing a modified amino acid polymer into a side chain of the carboxymethyl chitosan to prepare a composite gel; 4) preparing a platinum/aluminum oxide compound by adopting an impregnation method, and preparing the platinum/aluminum oxide/hydroxyapatite compound by using zeolite powder as a carrier; 5) and ball-milling the generated bottom product, the polyester fiber and the prepared mixed dispersion liquid, and placing the mixture into a mold for hot press molding. The filter screen has excellent oil condensation performance, can intercept and fix oil molecules in oil water, thereby realizing oil-water separation, promoting the degradation of residual grease in the filter screen under illumination, avoiding the blockage of the filter screen and enabling the filter screen to be repeatedly used.)

一种用于餐厨垃圾油水分离的滤网

技术领域

本发明属于油水分离技术领域,具体涉及一种用于餐厨垃圾油水分离的滤网。

背景技术

随着我国经济的不断发展和人民生活水平的不断提高,各个城市的餐饮业也进入到高速发展阶段,但是随之而来的生活垃圾、餐厨垃圾严重地污染着城市环境卫生,给广大人民的生活健康带来极大的危害。

餐厨垃圾俗称“泔水”,是酒店。餐厅、食堂等餐饮企业和家庭的餐后剩余物,主要包括米和面粉类食品残余、蔬菜、植物油。动物油、肉骨类、鱼刺等,餐厨垃圾是一种受到长期忽视的潜在资源,由于利用不当产生了许多社会问题。据统计,北京、上海等大城市每天的排放量都超过上千吨,泔水的不规范处理以及泔水的其他去向及影响引起广大公众的担忧,不仅危害市容环境,而且影响市民的健康,已经成为我国卫生环境的焦点问题之一。餐厨垃圾油水中含有大量的动植物油脂等物质,这些物质可以回收利用为生物柴油、硬脂酸和油酸等产品的原料,因此餐厨垃圾是一种可利用的再生垃圾。

近年来,基于超浸润概念的油水分离网膜材料得到科学家y8iji企业界的广泛关注,这种超浸润分离膜其膜表面对于油水具有较大的浸润性差异,即材料同时具有超亲水/超疏油特性,在分离油水体系时,具有分离通量高、分离选择性好,不易污染的特点。目前,基于超浸润概念所设计的油水分离网膜其形式主要有多孔的筛网膜、微滤膜、纳米纤维膜等,其中,筛网膜具有极高的分离通量,能够有效地分离水中的浮油以及部分分散油,但耐油穿透能力差,且无法分离乳化油水混合物;而超浸润微滤膜以及纳米纤维膜虽然能够有效地分离乳化的油水混合物,但是由于分离膜厚度较厚,表面有效孔隙率较低,导致膜分离通量低;而且这类分离膜在分离油水时容易被油污染或堵塞,在有限的使用次数后,分离效率极具下降,这些问题,导致超浸润油水分离筛网膜、微滤膜及纳米纤维膜难以在实际工业中得到真正的应用和推广。

因此,有必要提供一种新型的可连续反复使用的油水分离滤网,用于餐厨垃圾中的油水分离。

发明内容

本发明的目的是针对现有的问题,提供了一种用于餐厨垃圾油水分离的滤网。

本发明是通过以下技术方案实现的:

一种用于餐厨垃圾油水分离的滤网,具体制备方法如下:

1)将6-氨基己酸、苯丙氨酸、赖氨酸、二甲基硅氧烷加入到反应器中,再加入蒸馏水和磷酸溶液,混合搅拌后再加入N,N-亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸铵,置于油浴装置中,向反应器中通入氮气30-40min,然后将温度调至80-90℃,在转速为50-80r/min下反应3-4h,然后将温度调至180-200℃,待反应器中水蒸发后完全凝固,再将温度调至210-220℃使凝固物解凝,保温1-1.5h后再升温至230-240℃,反应2-3h,待反应结束后,自然冷却至室温,得到改性氨基酸聚合物;本申请中以6-氨基己酸作为主链,通过聚合反应,在氨基酸聚合物的制备过程中引入亲油基团聚硅氧烷基,从而形成具有凝油性能的改性氨基酸聚合物;

2)将改性氨基酸聚合物和羧甲基壳聚糖分别加入到去离子水中,搅拌溶解后制得质量分数为4-6%的改性氨基酸聚合物分散液和质量分数为8-12%的羧甲基壳聚糖溶液,然后在室温下,以80-100r/min的搅拌速度将羧甲基壳聚糖溶液缓慢加入到改性氨基酸聚合物分散液中,搅拌均匀后加入适量的氯化钙溶液,继续搅拌10-20min,制得混合液备用;添加的羧甲基壳聚糖在后续的反应过程中,通过官能团间氢键作用,可以与改性氨基酸聚合物相互交联形成内部多孔的大分子复合物,可以提高复合凝胶的孔隙率,从而增强复合凝胶的凝油性能;添加的氯化钙可以与羧甲基壳聚糖上的羧基发生交联反应,从而可以增强复合凝胶的强度,延长复合凝胶的使用寿命;

3)在冰水浴中,将氢氧化钠溶液加入到丙烯酸单体中,然后再加入N,N-亚甲基双丙烯酰胺和膨润土,在400-500W超声波下振荡分散30-40min,然后加入到2)中的混合液中,室温下,在转速为150-180r/min下搅拌1-1.5h,然后将双氧水和抗坏血酸按照等摩尔比同时加入到混合液,升温至60-80℃,恒温水浴反应3-5h,待反应结束后自然晾干,用蒸馏水浸泡5-10h,然后在50-60℃下干燥至恒重,制得复合凝胶;利用双氧水和抗坏血酸作为氧化还原引发剂体系,通过交联共聚,在羧甲基壳聚糖的侧链引入具有凝油性能的氨基酸,从而形成含有氨基酸侧链的复合凝胶;该复合凝胶在油相中通过氢键、范德华力等非共价键作用,在一维方向上自组装形成纤维状微观结构,进而相互缠绕形成三维网络结构,在该三维网络结构的基础上,通过表面张力、毛细作用将油分子截留并固定在网络内,使得油分子失去流动性,从而实现油水分离的目的;

4)将纳米三氧化二铝加入到氯铂酸溶液中,在200-300W超声波下振荡分散20-30min,然后在30-35℃下以100-130r/min的转速搅拌5-6h,取出并进行离心分离,将产物在60-70℃下烘箱中干燥20-25h,制得铂/三氧化二铝复合物,然后取沸石粉混合后加入到反应器中,按照摩尔比为1.5-2:1分别加入硝酸钙溶液和磷酸氢二铵溶液,混合搅拌后用氨水调节pH为10-11,在转速为130-180r/min下继续搅拌1-2h,然后在50-60℃下陈化20-30h,用乙醇和去离子水清洗后在80-90℃下烘干,粉碎研磨后过500目筛,制得铂/三氧化二铝/羟基磷灰石复合物;本申请中利用氯铂酸作为铂源,采用浸渍法制得铂/三氧化二铝复合物,再利用沸石粉作为载体从而形成铂/三氧化二铝/羟基磷灰石复合物,通过加入铂可以有效的提升纳米三氧化二铝的光催化活性,增强光照条件下羟基自由基的生成;加入的羟基磷灰石含有大量的羟基基团,可以增加纳米三氧化二铝表面的羟基基团数量,从而进一步提高光催化过程中羟基自由基的生成,从而增强反应活性,促进光照条件下滤网中残留油脂的去除,从而实现滤网的连续重复使用;

5)将铂/三氧化二铝/羟基磷灰石复合物加入到质量分数为0.2-0.5%的纳米碳纤维水分散液中,经400-500W超声波振荡分散10-20min,得混合分散液备用,将复合凝胶加入到等重量的氯化钙溶液中,室温下浸泡20-30min,得到含氯化钙的复合凝胶,将海藻酸钠加入到去离子水中,搅拌溶解后制得质量分数为2-3%的藻酸盐溶液,然后将含氯化钙的复合凝胶和藻酸盐溶液混合搅拌后加入冰醋酸降低pH至5-6,在转速为50-80r/min下搅拌反应20-30min,然后静置20-30h,将底部产物取出烘干后与聚酯纤维和混合分散液混合后进行球磨,将得到的球磨料升温至80-100℃,置于模具中,平铺3-5层,在110-140℃下热压成型,即可制得所需滤网;本申请中将铂/三氧化二铝/羟基磷灰石复合物加入到纳米碳纤维水分散液中进行超声波处理,超声波在溶液中传输时,可产生交替的低压和高压波,造成铂/三氧化二铝/羟基磷灰石复合物和纳米碳纤维间隙中的气泡反复膨胀和收缩,从而导致出现破裂空化现象,气泡破裂造成空泡内部形成高温、高压环境,导致水分子通过气穴内部时,在空化作用下热分解转化为羟基自由基,从而可以进一步提高滤网中残留油脂的去除率;通过将复合凝胶浸泡在氯化钙溶液中,形成含氯化钙的复合凝胶,然后与藻酸盐溶液在酸性条件下反应,从而在凝胶表面形成海藻酸钙表层,可以增强复合凝胶的疏水性,从而可以避免滤网多次使用后油水分离效率的降低。

优选地,一种用于餐厨垃圾油水分离的滤网,其中步骤1)中,所述6-氨基己酸、苯丙氨酸、赖氨酸、二甲基硅氧烷、N,N-亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸铵的质量比为200-240:13-15:17-20:3-5:1-2:2-3;所述6-氨基己酸与蒸馏水的质量体积比为2-3:1g/ml;所述磷酸溶液的质量分数为40-50%,与蒸馏水的体积比为1:70-90。

优选地,一种用于餐厨垃圾油水分离的滤网,其中步骤2)中,所述改性氨基酸聚合物分散液和羧甲基壳聚糖溶液的质量比为1-3:5;所述氯化钙溶液的浓度为1-2%,添加量为羧甲基壳聚糖溶液质量的3-5%。

优选地,一种用于餐厨垃圾油水分离的滤网,其中步骤3)中,所述氢氧化钠溶液的浓度为7-10mol/L;所述N,N-亚甲基双丙烯酰胺溶液的质量分数为2-4%,添加量为氢氧化钠溶液质量的1-2%;所述膨润土的添加量为氢氧化钠溶液质量的5-8%;所述双氧水的质量分数为1-2%,添加量为混合液质量的1-1.5%;所述抗坏血酸溶液质量分数为2-3%。

优选地,一种用于餐厨垃圾油水分离的滤网,其中步骤4)中,所述纳米三氧化二铝为γ相,与氯铂酸溶液的固液比为1:10-15g/ml,氯铂酸溶液的浓度为2-5mg/ml;所述铂/三氧化二铝复合物与沸石粉的质量比为1-3:7;所述硝酸钙溶液的浓度为8-10g/L,磷酸氢二铵溶液的浓度为11-15g/L,硝酸钙溶液与沸石粉的液固比为8-13:1ml/g;所述氨水的浓度为0.5-0.8mol/L。

优选地,一种用于餐厨垃圾油水分离的滤网,其中步骤5)中,所述铂/三氧化二铝/羟基磷灰石复合物的用量为混合分散液质量的2-4%;所述氯化钙溶液的浓度为0.05-0.15mol/L;所述藻酸盐溶液与含氯化钙的复合凝胶的质量比为3-5:1;所述底部产物、混合分散液和聚酯纤维的质量比为1:5-7:10-15,其中聚酯纤维的长度为1-3mm;所述球磨的球料比为1:1,球磨时间10-15min,球磨频率为5-10Hz。

本发明相比现有技术具有以下优点:

本发明制备的滤网是由复合凝胶、混合分散液和聚酯纤维混合球磨后经热压定型制备而成的,该滤网具有优异的凝油性能,可以将油水中的油分子截留并固定,使得油分子失去流动性,从而实现油水分离,而且该滤网在光照下可以加快表面粘结的残留油脂的降解,从而可以避免滤网的堵塞,使得滤网可以重复使用;其中复合凝胶具有很好的凝油性能,可以有效的实现油水分离,而且复合凝胶经过改经处理,表面形成一层海藻酸钙层,可以提高复合凝胶的疏水性,可以避免滤网在使用过程中水分子渗入复合凝胶中,导致复合凝胶内网络空间减小,造成复合凝胶截留并固定油分子的能力下降,从而导致油水分离率的降低;混合分散液是由纳米碳纤维和铂/三氧化二铝/羟基磷灰石复合物组成,纳米碳纤维不仅可以提高滤网的强度,而且与铂/三氧化二铝/羟基磷灰石复合物一起经过超声波处理后,内部孔隙中形成大量的羟基自由基,可以提高滤网中残留油脂的去除率。

具体实施方式

下面结合具体实施方法对本发明做进一步的说明。

实施例1

一种用于餐厨垃圾油水分离的滤网,具体制备方法如下:

1)将6-氨基己酸、苯丙氨酸、赖氨酸、二甲基硅氧烷加入到反应器中,再加入蒸馏水和磷酸溶液,混合搅拌后再加入N,N-亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸铵,置于油浴装置中,向反应器中通入氮气30min,然后将温度调至80℃,在转速为50r/min下反应4h,然后将温度调至180℃,待反应器中水蒸发后完全凝固,再将温度调至210℃使凝固物解凝,保温1.5h后再升温至230℃,反应3h,待反应结束后,自然冷却至室温,得到改性氨基酸聚合物;

2)将改性氨基酸聚合物和羧甲基壳聚糖分别加入到去离子水中,搅拌溶解后制得质量分数为4%的改性氨基酸聚合物分散液和质量分数为8%的羧甲基壳聚糖溶液,然后在室温下,以80r/min的搅拌速度将羧甲基壳聚糖溶液缓慢加入到改性氨基酸聚合物分散液中,搅拌均匀后加入适量的氯化钙溶液,继续搅拌20min,制得混合液备用;

3)在冰水浴中,将氢氧化钠溶液加入到丙烯酸单体中,然后再加入N,N-亚甲基双丙烯酰胺和膨润土,在400W超声波下振荡分散40min,然后加入到2)中的混合液中,室温下,在转速为150r/min下搅拌1.5h,然后将双氧水和抗坏血酸按照等摩尔比同时加入到混合液,升温至60℃,恒温水浴反应5h,待反应结束后自然晾干,用蒸馏水浸泡5h,然后在50℃下干燥至恒重,制得复合凝胶;

4)将纳米三氧化二铝加入到氯铂酸溶液中,在200W超声波下振荡分散30min,然后在30℃下以100r/min的转速搅拌6h,取出并进行离心分离,将产物在60℃下烘箱中干燥25h,制得铂/三氧化二铝复合物,然后取沸石粉混合后加入到反应器中,按照摩尔比为1.5:1分别加入硝酸钙溶液和磷酸氢二铵溶液,混合搅拌后用氨水调节pH为10,在转速为130r/min下继续搅拌2h,然后在50℃下陈化30h,用乙醇和去离子水清洗后在80℃下烘干,粉碎研磨后过500目筛,制得铂/三氧化二铝/羟基磷灰石复合物;

5)将铂/三氧化二铝/羟基磷灰石复合物加入到质量分数为0.2%的纳米碳纤维水分散液中,经400W超声波振荡分散20min,得混合分散液备用,将复合凝胶加入到等重量的氯化钙溶液中,室温下浸泡20min,得到含氯化钙的复合凝胶,将海藻酸钠加入到去离子水中,搅拌溶解后制得质量分数为2%的藻酸盐溶液,然后将含氯化钙的复合凝胶和藻酸盐溶液混合搅拌后加入冰醋酸降低pH至5,在转速为50r/min下搅拌反应30min,然后静置20h,将底部产物取出烘干后与聚酯纤维和混合分散液混合后进行球磨,将得到的球磨料升温至80℃,置于模具中,平铺3层,在110℃下热压成型,即可制得所需滤网。

作为优选,其中步骤1)中,所述6-氨基己酸、苯丙氨酸、赖氨酸、二甲基硅氧烷、N,N-亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸铵的质量比为200:13:17:3:1:2;所述6-氨基己酸与蒸馏水的质量体积比为2:1g/ml;所述磷酸溶液的质量分数为40%,与蒸馏水的体积比为1:70。

作为优选,其中步骤2)中,所述改性氨基酸聚合物分散液和羧甲基壳聚糖溶液的质量比为1:5;所述氯化钙溶液的浓度为1%,添加量为羧甲基壳聚糖溶液质量的3%。

作为优选,其中步骤3)中,所述氢氧化钠溶液的浓度为7mol/L;所述N,N-亚甲基双丙烯酰胺溶液的质量分数为2%,添加量为氢氧化钠溶液质量的1%;所述膨润土的添加量为氢氧化钠溶液质量的5%;所述双氧水的质量分数为1%,添加量为混合液质量的1%;所述抗坏血酸溶液质量分数为2%。

作为优选,其中步骤4)中,所述纳米三氧化二铝为γ相,与氯铂酸溶液的固液比为1:10g/ml,氯铂酸溶液的浓度为2mg/ml;所述铂/三氧化二铝复合物与沸石粉的质量比为1:7;所述硝酸钙溶液的浓度为8g/L,磷酸氢二铵溶液的浓度为11g/L,硝酸钙溶液与沸石粉的液固比为8:1ml/g;所述氨水的浓度为0.5mol/L。

作为优选,其中步骤5)中,所述铂/三氧化二铝/羟基磷灰石复合物的用量为混合分散液质量的2%;所述氯化钙溶液的浓度为0.05mol/L;所述藻酸盐溶液与含氯化钙的复合凝胶的质量比为3:1;所述底部产物、混合分散液和聚酯纤维的质量比为1:5:10,其中聚酯纤维的长度为1mm;所述球磨的球料比为1:1,球磨时间10min,球磨频率为5Hz。

实施例2

一种用于餐厨垃圾油水分离的滤网,具体制备方法如下:

1)将6-氨基己酸、苯丙氨酸、赖氨酸、二甲基硅氧烷加入到反应器中,再加入蒸馏水和磷酸溶液,混合搅拌后再加入N,N-亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸铵,置于油浴装置中,向反应器中通入氮气35min,然后将温度调至85℃,在转速为70r/min下反应3.5h,然后将温度调至190℃,待反应器中水蒸发后完全凝固,再将温度调至215℃使凝固物解凝,保温1.2h后再升温至235℃,反应2.5h,待反应结束后,自然冷却至室温,得到改性氨基酸聚合物;

2)将改性氨基酸聚合物和羧甲基壳聚糖分别加入到去离子水中,搅拌溶解后制得质量分数为5%的改性氨基酸聚合物分散液和质量分数为10%的羧甲基壳聚糖溶液,然后在室温下,以90r/min的搅拌速度将羧甲基壳聚糖溶液缓慢加入到改性氨基酸聚合物分散液中,搅拌均匀后加入适量的氯化钙溶液,继续搅拌15min,制得混合液备用;

3)在冰水浴中,将氢氧化钠溶液加入到丙烯酸单体中,然后再加入N,N-亚甲基双丙烯酰胺和膨润土,在450W超声波下振荡分散35min,然后加入到2)中的混合液中,室温下,在转速为170r/min下搅拌1.2h,然后将双氧水和抗坏血酸按照等摩尔比同时加入到混合液,升温至70℃,恒温水浴反应4h,待反应结束后自然晾干,用蒸馏水浸泡7h,然后在55℃下干燥至恒重,制得复合凝胶;

4)将纳米三氧化二铝加入到氯铂酸溶液中,在250W超声波下振荡分散25min,然后在32℃下以120r/min的转速搅拌5.5h,取出并进行离心分离,将产物在65℃下烘箱中干燥23h,制得铂/三氧化二铝复合物,然后取沸石粉混合后加入到反应器中,按照摩尔比为1.8:1分别加入硝酸钙溶液和磷酸氢二铵溶液,混合搅拌后用氨水调节pH为10.5,在转速为150r/min下继续搅拌1.5h,然后在55℃下陈化25h,用乙醇和去离子水清洗后在85℃下烘干,粉碎研磨后过500目筛,制得铂/三氧化二铝/羟基磷灰石复合物;

5)将铂/三氧化二铝/羟基磷灰石复合物加入到质量分数为0.3%的纳米碳纤维水分散液中,经450W超声波振荡分散15min,得混合分散液备用,将复合凝胶加入到等重量的氯化钙溶液中,室温下浸泡25min,得到含氯化钙的复合凝胶,将海藻酸钠加入到去离子水中,搅拌溶解后制得质量分数为2.5%的藻酸盐溶液,然后将含氯化钙的复合凝胶和藻酸盐溶液混合搅拌后加入冰醋酸降低pH至5.5,在转速为70r/min下搅拌反应25min,然后静置25h,将底部产物取出烘干后与聚酯纤维和混合分散液混合后进行球磨,将得到的球磨料升温至90℃,置于模具中,平铺4层,在120℃下热压成型,即可制得所需滤网。

作为优选,其中步骤1)中,,所述6-氨基己酸、苯丙氨酸、赖氨酸、二甲基硅氧烷、N,N-亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸铵的质量比为220:14:18:4:1:2;所述6-氨基己酸与蒸馏水的质量体积比为2.5:1g/ml;所述磷酸溶液的质量分数为45%,与蒸馏水的体积比为1:80。

作为优选,其中步骤2)中,所述改性氨基酸聚合物分散液和羧甲基壳聚糖溶液的质量比为2:5;所述氯化钙溶液的浓度为1.5%,添加量为羧甲基壳聚糖溶液质量的4%。

作为优选,其中步骤3)中,所述氢氧化钠溶液的浓度为8mol/L;所述N,N-亚甲基双丙烯酰胺溶液的质量分数为3%,添加量为氢氧化钠溶液质量的1.5%;所述膨润土的添加量为氢氧化钠溶液质量的7%;所述双氧水的质量分数为1.5%,添加量为混合液质量的1.3%;所述抗坏血酸溶液质量分数为2.5%。

作为优选,其中步骤4)中,所述纳米三氧化二铝为γ相,与氯铂酸溶液的固液比为1:12g/ml,氯铂酸溶液的浓度为3mg/ml;所述铂/三氧化二铝复合物与沸石粉的质量比为2:7;所述硝酸钙溶液的浓度为9g/L,磷酸氢二铵溶液的浓度为13g/L,硝酸钙溶液与沸石粉的液固比为10:1ml/g;所述氨水的浓度为0.7mol/L。

作为优选,其中步骤5)中,所述铂/三氧化二铝/羟基磷灰石复合物的用量为混合分散液质量的3%;所述氯化钙溶液的浓度为0.1mol/L;所述藻酸盐溶液与含氯化钙的复合凝胶的质量比为4:1;所述底部产物、混合分散液和聚酯纤维的质量比为1:6:13,其中聚酯纤维的长度为2mm;所述球磨的球料比为1:1,球磨时间12min,球磨频率为8Hz。

实施例3

一种用于餐厨垃圾油水分离的滤网,具体制备方法如下:

1)将6-氨基己酸、苯丙氨酸、赖氨酸、二甲基硅氧烷加入到反应器中,再加入蒸馏水和磷酸溶液,混合搅拌后再加入N,N-亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸铵,置于油浴装置中,向反应器中通入氮气40min,然后将温度调至90℃,在转速为80r/min下反应3h,然后将温度调至200℃,待反应器中水蒸发后完全凝固,再将温度调至220℃使凝固物解凝,保温1h后再升温至240℃,反应2h,待反应结束后,自然冷却至室温,得到改性氨基酸聚合物;

2)将改性氨基酸聚合物和羧甲基壳聚糖分别加入到去离子水中,搅拌溶解后制得质量分数为6%的改性氨基酸聚合物分散液和质量分数为12%的羧甲基壳聚糖溶液,然后在室温下,以100r/min的搅拌速度将羧甲基壳聚糖溶液缓慢加入到改性氨基酸聚合物分散液中,搅拌均匀后加入适量的氯化钙溶液,继续搅拌10min,制得混合液备用;

3)在冰水浴中,将氢氧化钠溶液加入到丙烯酸单体中,然后再加入N,N-亚甲基双丙烯酰胺和膨润土,在500W超声波下振荡分散30min,然后加入到2)中的混合液中,室温下,在转速为180r/min下搅拌1h,然后将双氧水和抗坏血酸按照等摩尔比同时加入到混合液,升温至80℃,恒温水浴反应3h,待反应结束后自然晾干,用蒸馏水浸泡10h,然后在60℃下干燥至恒重,制得复合凝胶;

4)将纳米三氧化二铝加入到氯铂酸溶液中,在300W超声波下振荡分散20min,然后在35℃下以130r/min的转速搅拌5h,取出并进行离心分离,将产物在70℃下烘箱中干燥20h,制得铂/三氧化二铝复合物,然后取沸石粉混合后加入到反应器中,按照摩尔比为2:1分别加入硝酸钙溶液和磷酸氢二铵溶液,混合搅拌后用氨水调节pH为11,在转速为180r/min下继续搅拌1h,然后在60℃下陈化20h,用乙醇和去离子水清洗后在90℃下烘干,粉碎研磨后过500目筛,制得铂/三氧化二铝/羟基磷灰石复合物;

5)将铂/三氧化二铝/羟基磷灰石复合物加入到质量分数为0.5%的纳米碳纤维水分散液中,经500W超声波振荡分散10min,得混合分散液备用,将复合凝胶加入到等重量的氯化钙溶液中,室温下浸泡30min,得到含氯化钙的复合凝胶,将海藻酸钠加入到去离子水中,搅拌溶解后制得质量分数为3%的藻酸盐溶液,然后将含氯化钙的复合凝胶和藻酸盐溶液混合搅拌后加入冰醋酸降低pH至6,在转速为80r/min下搅拌反应20min,然后静置30h,将底部产物取出烘干后与聚酯纤维和混合分散液混合后进行球磨,将得到的球磨料升温至100℃,置于模具中,平铺5层,在140℃下热压成型,即可制得所需滤网。

作为优选,其中步骤1)中,所述6-氨基己酸、苯丙氨酸、赖氨酸、二甲基硅氧烷、N,N-亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸铵的质量比为240:15:20:5:2:3;所述6-氨基己酸与蒸馏水的质量体积比为3:1g/ml;所述磷酸溶液的质量分数为50%,与蒸馏水的体积比为1:90。

作为优选,其中步骤2)中,所述改性氨基酸聚合物分散液和羧甲基壳聚糖溶液的质量比为3:5;所述氯化钙溶液的浓度为2%,添加量为羧甲基壳聚糖溶液质量的5%。

作为优选,其中步骤3)中,所述氢氧化钠溶液的浓度为10mol/L;所述N,N-亚甲基双丙烯酰胺溶液的质量分数为4%,添加量为氢氧化钠溶液质量的2%;所述膨润土的添加量为氢氧化钠溶液质量的8%;所述双氧水的质量分数为2%,添加量为混合液质量的1.5%;所述抗坏血酸溶液质量分数为3%。

作为优选,其中步骤4)中,所述纳米三氧化二铝为γ相,与氯铂酸溶液的固液比为1:15g/ml,氯铂酸溶液的浓度为5mg/ml;所述铂/三氧化二铝复合物与沸石粉的质量比为3:7;所述硝酸钙溶液的浓度为10g/L,磷酸氢二铵溶液的浓度为15g/L,硝酸钙溶液与沸石粉的液固比为13:1ml/g;所述氨水的浓度为0.8mol/L。

作为优选,其中步骤5)中,所述铂/三氧化二铝/羟基磷灰石复合物的用量为混合分散液质量的4%;所述氯化钙溶液的浓度为0.15mol/L;所述藻酸盐溶液与含氯化钙的复合凝胶的质量比为5:1;所述底部产物、混合分散液和聚酯纤维的质量比为1:7:15,其中聚酯纤维的长度为3mm;所述球磨的球料比为1:1,球磨时间15min,球磨频率为10Hz。

对比例1:去除步骤1)中的二甲基硅氧烷,其余与实施例1相同。

对比例2:去除步骤2)中的羧甲基壳聚糖,其余与实施例1相同。

对比例3:去除步骤2)中的氯化钙,其余与实施例1相同。

对比例4:去除步骤4)中的硝酸钙溶液和磷酸氢二铵溶液,其余与实施例1相同。

对比例5:去除步骤5)中的超声波振荡处理,其余与实施例1相同。

对比例6:去除步骤5)中的氯化钙和海藻酸钠,其余与实施例1相同。

试验例:将自来水和菜籽油等重量混合搅拌后得到油水,然后分别用实施例1-3和对比例1-6制得的滤网进行过滤,将过滤得到的菜籽油进行称量,计算菜籽油的回收率,然后将滤网在30W紫外灯下照射5h,计算滤网中残留菜籽油的降解率,结果如下表所示:

从上表可以看,本发明提供的滤网具有油水分离效率高的特点,而且多次使用后依然具有优异的油水分离能力,同时该滤网在紫外线照射下可以促进滤网孔隙中残留油脂的降解,具有很好的自清洁性能。

以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何不经过创造性劳动想到的变换或替换,都应涵盖在本发明的保护范围内。

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