本发明涉及一种超亲水-水下超疏油碳化硅陶瓷膜的制备方法，属于碳化硅陶瓷膜制备。
背景技术：
1、随着工业的不断发展，溢油事故和工业废水中含油物质的排放导致了环境的严重污染，在这种背景下，对水有效的回收利用则面临着重大挑战。乳化的油/水混合物则是处理的关键，作为一种较为稳定的胶体分散体，其液滴尺寸较小，从而增加了分离的挑战。传统的对乳化的油/水混合物分离方法采用化学处理、溶剂萃取、微波辐射、氧化等方法进行破乳后进一步分离，其能源消耗较大，导致分离成本升高；分离设备复杂，需要较大的安装空间；在分离过程中使用有毒化合物进行操作，存在潜在风险；对于原油、汽油、柴油等，分离效率较低，难以实现有效回收，同时可能导致二次污染的发生。为了克服这些问题，需要寻求创新性的凯发k8ag旗舰厅真人平台的解决方案，以提高油水混合物分离的效率和环保性。
2、近年来，超滤和微滤膜分离技术已成为处理不同浓度油水乳液的高效有效方法。与传统方法相比，膜分离技术有着低成本、高乳化分离效率、较强的选择性、环境友好性、操作简捷等优势，已广泛适用于工业等领域。而在处理工业含油废水中，有机膜分离技术虽然在科研和商业领域得到广泛应用，但是有机膜受限于材料的性质，导致通量小、寿命短、易污染、易老化、易破损、难反冲、预处理要求高等缺点，而无机陶瓷膜相较于有机膜具备诸多优势，如优异的化学稳定性、耐高温、抗污染、耐压、机械稳定性好，并且使用寿命长，是目前膜材料开发的热点。
3、碳化硅陶瓷膜是无机陶瓷膜的一种，具有较好的亲水-水下疏油性，目前广泛应用于油水分离领域。而在工业上主要使用后氧化碳化硅陶瓷膜进行油水分离，后氧化碳化硅陶瓷膜通过将未氧化的碳化硅陶瓷膜在高温下进行煅烧，使其表面生成sio2薄层，以实现超亲水-水下超疏油性能，从而达到油水分离的效果。但是，后氧化碳化硅陶瓷膜的膜孔径较大，不仅导致其对乳化的油/水混合物的分离效果不佳，还导致其膜孔容易被油堵塞，耐用性差，清洗困难，表面容易结垢，难以持续有效进行油水分离。此外，后氧化碳化硅陶瓷膜表面的sio2层易受磨损破坏，耐摩擦性能不佳，导致其超亲水-水下超疏油性能下降，从而影响油水分离效率。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种膜孔径较小、耐用性好、油水分离效率高、耐摩擦性能好的超亲水-水下超疏油碳化硅陶瓷膜的制备方法。
2、为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
3、一种超亲水-水下超疏油碳化硅陶瓷膜的制备方法，包括如下步骤：
4、a)将至少两种不同粒径的亲水性二氧化硅纳米颗粒加入水中，使之混合均匀，得到二氧化硅纳米颗粒含量为1～3wt％的悬浮液；
5、b)将未氧化的碳化硅陶瓷膜浸入到步骤a)得到的悬浮液中进行改性，取出，先在55～65℃下干燥10～12小时，然后放入马弗炉中，在590～610℃下煅烧25～35分钟，得到超亲水-水下超疏油碳化硅陶瓷膜。
6、一种实施方案，步骤a)所述的悬浮液中包括至少一种粒径为10～50nm的小粒径二氧化硅纳米颗粒和至少一种粒径为100～300nm的大粒径二氧化硅纳米颗粒。
7、一种优选方案，所述的小粒径二氧化硅纳米颗粒包括12nm二氧化硅纳米颗粒和20～50nm二氧化硅纳米颗粒中的至少一种；所述的大粒径二氧化硅纳米颗粒包括100nm二氧化硅纳米颗粒和300nm二氧化硅纳米颗粒中的至少一种。
8、一种优选方案，所述的小粒径二氧化硅纳米颗粒与大粒径二氧化硅纳米颗粒之间的质量比为1:(1～3)。
9、一种优选方案，当所述的小粒径二氧化硅纳米颗粒包括12nm二氧化硅纳米颗粒和20～50nm二氧化硅纳米颗粒时，小粒径二氧化硅纳米颗粒之间的质量比为1:1；当所述的大粒径二氧化硅纳米颗粒包括100nm二氧化硅纳米颗粒和300nm二氧化硅纳米颗粒时，大粒径二氧化硅纳米颗粒之间的质量比为1:1。
10、一种优选方案，步骤a)中，12nm二氧化硅纳米颗粒或20～50nm二氧化硅纳米颗粒与100nm二氧化硅纳米颗粒或300nm二氧化硅纳米颗粒的质量比为1:3；12nm二氧化硅纳米颗粒与20～50nm二氧化硅纳米颗粒与100nm二氧化硅纳米颗粒或300nm二氧化硅纳米颗粒的质量比依次为1:1:2。
11、一种实施方案，步骤a)所述的悬浮液中，二氧化硅纳米颗粒含量为2wt％。
12、一种实施方案，步骤b)中，将未氧化的碳化硅陶瓷膜依次用乙醇和水洗涤后，先在55～65℃下干燥10～12小时，然后浸入到步骤a)得到的悬浮液中进行改性。
13、一种实施方案，步骤b)中，未氧化的碳化硅陶瓷膜浸入到步骤a)得到的悬浮液中，超声处理15～25分钟。
14、一种优选方案，步骤b)中，超声频率为30～50khz。
15、一种实施方案，步骤b)中，煅烧时，是以4℃/分钟的升温速率升温至600℃，并在600℃下煅烧25～35分钟。
16、一种优选方案，步骤b)的具体操作为：将未氧化的碳化硅陶瓷膜依次用乙醇和水洗涤后，先在55～65℃下干燥10～12小时，然后浸入到步骤a)得到的悬浮液中，超声处理15～25分钟，取出，先在55～65℃下干燥10～12小时，然后放入煅烧设备中，以4℃/分钟的升温速率升温至600℃，并在600℃下煅烧25～35分钟，得到超亲水-水下超疏油碳化硅陶瓷膜。
17、与现有技术相比，本发明具有如下显著性有益效果：
18、本发明采用含有1～3wt％至少两种不同粒径的亲水性二氧化硅纳米颗粒的悬浮液对未氧化的碳化硅陶瓷膜进行无机改性，在590～610℃下低温煅烧即可得到超亲水-水下超疏油碳化硅陶瓷膜，不仅制备方法简单、条件温和、原材料易得、成本低廉，易于实现规模化生产，而且可制得具有优异超亲水、水下超疏油性能，膜孔径较小、耐用性好、油水分离效率高、耐摩擦性能好和耐腐蚀性好的碳化硅陶瓷膜，可用于食品、纺织、金属加工、医药制造、石油天然气工业等领域溢油事故和工业含油废水排放所引起的油水分离(尤其是乳化的油/水混合物分离)需求，具有很好的应用前景。
1.一种超亲水-水下超疏油碳化硅陶瓷膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤a)所述的悬浮液中包括至少一种粒径为10～50nm的小粒径二氧化硅纳米颗粒和至少一种粒径为100～300nm的大粒径二氧化硅纳米颗粒。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述的小粒径二氧化硅纳米颗粒包括12nm二氧化硅纳米颗粒和20～50nm二氧化硅纳米颗粒中的至少一种；所述的大粒径二氧化硅纳米颗粒包括100nm二氧化硅纳米颗粒和300nm二氧化硅纳米颗粒中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述的小粒径二氧化硅纳米颗粒与大粒径二氧化硅纳米颗粒之间的质量比为1:(1～3)。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤a)所述的悬浮液中，二氧化硅纳米颗粒含量为2wt％。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤b)中，将未氧化的碳化硅陶瓷膜依次用乙醇和水洗涤后，先在55～65℃下干燥10～12小时，然后浸入到步骤a)得到的悬浮液中进行改性。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤b)中，未氧化的碳化硅陶瓷膜浸入到步骤a)得到的悬浮液中，超声处理15～25分钟。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤b)中，煅烧时，是以4℃/分钟的升温速率升温至600℃，并在600℃下煅烧25～35分钟。