1.一种油水分离复合膜,其特征在于:所述油水分离复合膜由PVA‑co‑PE纳米纤维复合膜基层和均匀负载于所述PVA‑co‑PE纳米纤维复合膜基层表面和内部三维微纳米网状孔隙中的二氧化硅纳米材料构成;且所述油水分离复合膜是通过先将PVA‑co‑PE纳米纤维悬浮液均匀喷涂在无纺布基体上,得到所述PVA‑co‑PE纳米纤维复合膜基层,再将由所述二氧化硅纳米材料制备的悬浮液喷洒在所述PVA‑co‑PE纳米纤维复合膜基层表面得到;在空气中,所得油水分离复合膜水接触角能够在0.5s~1.3s内变为0°;
所述二氧化硅纳米材料为辐射孔二氧化硅纳米球、空心二氧化硅纳米球、介孔二氧化硅纳米球、蠕虫状二氧化硅纳米管中的一种或多种;所述辐射孔二氧化硅纳米球、空心二氧化硅纳米球、介孔二氧化硅纳米球的直径为20nm‑2μm,孔径为0.5‑20nm;所述蠕虫状二氧化硅纳米管的长度为50‑500nm,直径为20‑100nm;
所述二氧化硅纳米材料的制备是采用预定模板剂,并通过溶胶‑凝胶法制备出预定结构,具体步骤为:P1,将模板剂手性两亲小分子化合物加入有机溶剂中,在60~100℃,100~1500rpm下,搅拌均匀,然后在超声分散作用下,加入预定量的三甲苯TMB,形成均匀的第一混合溶液;
P2,向步骤P1制备的第一混合溶液中加入预定浓度的NaOH溶液,搅拌处理;然后加入预定量的TEOS,进行搅拌1~3h处理后,过滤洗涤处理得到第一中间产物;
P3,将步骤P2得到的所述第一中间产物在500~600℃下煅烧3~7h,除去所述模板剂,制备得到第一二氧化硅纳米材料;
其中,所述手性两亲小分子化合物为L‑16Ala5PyF6、L‑16Val6PyBr、D‑16Val6PyBr、L‑
16Phe(NEt)3、D‑16Phe(NEt)3、L‑16PhePy6Br、D‑16PhePy6Br、L‑14Ala2BrN(Et)3、D‑
14Ala2BrN(Et)3、L‑16Ala6BrN(Et)3、D‑16Ala6BrN(Et)3、L‑16IlePy6Br、D‑16IlePy6Br、L‑
16Leu6BrN(Et)3、D‑16Leu6BrN(Et)3中的一种;所述模板剂与所述TMB的质量体积比例为
100mg:(0.1~10)mL;
或者,具体步骤为:
A1,将模板剂CTAB溶于水中,并加入预定量的NaOH溶液,然后在超声分散下再加入TMB,得到混合均匀的第二混合溶液;
A2,向步骤A1制备的第二混合溶液中加入预定量的TEOS和乙酸乙酯,在25~70℃,100~1500rpm的搅拌速率下反应1~4h,然后过滤洗涤处理,得到第二中间产物;
A3,将步骤A2得到的所述第二中间产物在500~600℃下煅烧3~7h,除去所述模板剂,制备得到第二二氧化硅纳米材料;
其中,所述模板剂CTAB与所述TMB的质量体积比例为204mg:(0.1~10)mL。
2.一种权利要求1所述的油水分离复合膜的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:S1,制备PVA‑co‑PE纳米纤维复合膜基层:首先采用熔融挤出相分离法制备出PVA‑co‑PE纳米纤维;然后,将所述PVA‑co‑PE纳米纤维分散于溶液中,进行高速剪切,制备出预定固含量的纳米纤维悬浮液;接着,将所述纳米纤维悬浮液均匀喷涂在无纺布基体上,干燥处理,得到PVA‑co‑PE纳米纤维复合膜基层;
S2,制备二氧化硅纳米材料:采用预定模板剂,并通过溶胶‑凝胶法制备出预定结构的所述第一二氧化硅纳米材料或者所述第二二氧化硅纳米材料;
S3,制备油水分离复合膜:将步骤S2制备的所述二氧化硅纳米材料按预定质量比例分散于水中,超声处理,制备得到混合均匀的悬浮溶液;将所述悬浮溶液喷洒在所述PVA‑co‑PE纳米纤维复合膜基层表面,干燥处理,制备得到PVA‑co‑PE/silica油水分离膜,即为所述油水分离复合膜。
3.根据权利要求2所述的油水分离复合膜的制备方法,其特征在于:在步骤S3中,具体步骤为:S31,将步骤S2制备的所述第一二氧化硅纳米材料或者所述第二二氧化硅纳米材料按
1:(100~200)的质量比例分散于水中,超声处理,制备得到混合均匀的悬浮溶液;
S32,将所述悬浮溶液喷洒在所述PVA‑co‑PE纳米纤维复合膜基层表面,干燥处理,所述第一二氧化硅纳米材料或者所述第二二氧化硅纳米材料通过氢键作用,均匀稳定地镶嵌并负载于PVA‑co‑PE纳米纤维复合膜基层的表面及内部三维微纳米网状孔隙中,制备得到油水分离复合膜。
4.根据权利要求2所述的油水分离复合膜的制备方法,其特征在于:在步骤S3中,具体步骤为:S31,按质量比例(1~9):(1~9),将步骤S2制备的所述第一二氧化硅纳米材料和所述第二二氧化硅纳米材料混合均匀,再将混合物按1:(100~200)的质量比例分散于水中,超声处理,制备得到混合均匀的悬浮溶液;
S32,将所述悬浮溶液喷洒在所述PVA‑co‑PE纳米纤维复合膜基层表面,干燥处理,所述第一二氧化硅纳米材料和所述第二二氧化硅纳米材料通过氢键作用,均匀稳定地镶嵌并负载于PVA‑co‑PE纳米纤维复合膜基层的表面及内部三维微纳米网状孔隙中,制备得到油水分离复合膜。
5.根据权利要求2所述的油水分离复合膜的制备方法,其特征在于:在步骤S3中,所述2
悬浮溶液在所述PVA‑co‑PE纳米纤维复合膜基层表面的喷洒密度为0.1~0.8mL/cm ;所述无纺布基体的材质包含PP、PET、PE、PVC、PAN、PA中的一种或多种混合。