[發明專利]一種超疏水/親油油水分離Ni-Cu復合鍍層網膜的制備方法

有效

• 申請號: 201710124037.9
• 申請日: 2017-03-03
• 公開（公告）號: CN106987876B
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發明（設計）人: 張延宗;蔣美慧子;向美蘇;師麗娜;劉燕;羅玲;沈飛;楊剛;張小洪;鄧仕槐
• 申請（專利權）人: 四川農業大學
• 主分類號: C25D3/56
• 分類號: C25D3/56;C25D7/00
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 呂玲

本發明屬于材料制備技術領域，具體為一種超疏水/親油油水分離Ni?Cu復合鍍層網膜的制備方法。該方案運用電化學沉積法，在金屬網基底表面形成一層具有微納米粗糙結構的Ni?Cu復合鍍層，然后使用低表面能物質修飾液對Ni?Cu復合鍍層進行表面改性，最后在金屬網表面制備出一層具有超疏水/親油功能的Ni?Cu復合鍍層。油可在該鍍層表面迅速浸潤并滲入，水則被攔截在表面，從而實現油水分離。本發明所提供的超疏水/親油Ni?Cu復合鍍層的制備方法，具有工藝簡單可行、鍍層結構穩定、油水分離效率高等優點，能夠被廣泛應用于油水混合物的分離。

技術領域

本發明屬于材料制備技術領域，具體為一種超疏水/親油油水分離Ni-Cu復合鍍層網膜的制備方法。

背景技術

油水分離是治理含油廢水和含水油液的重要工業過程，前者為“水中除油”，后者為“油中脫水”。含油廢水量大面廣，在石油工業，制造工業，交通運輸、食品餐飲等行業都會產生大量的含有廢水，僅我國油田采出水就有約5億噸/年需要處理。據不完全統計，全世界至少有500萬～1000萬噸/年油類經由廢水途徑排放至水體、土壤或大氣中。海洋石油開采及油船事故更加劇了這一污染事態。從水回用、油回收、環境治理等幾方面考慮，對含油廢水的治理均極為迫切與必要。

目前，含油廢水主要采用重力沉降、粗粒化、離心分離等方法進行一級處理，再通過氣浮、化學絮凝、吸附等方法進行二級處理，這些方法雖然能夠處理含油廢水，但具有分離效率低、成本高、回收率底等缺點。近年來，膜分離技術作為一種新型高效處理技術，在油水分離領域得到了迅速的發展。采用疏水親油膜處理含有廢水，使油相在跨膜壓得作用下優先通過多孔薄膜，而水則被截留在薄膜表面，從而實現油水分離。其具有油水分離效率高、能耗小、成本低、無二次污染等優點，能夠被廣泛應用于含有廢水的處理。

發明內容

本發明的發明目的是針對以上問題，提供一種超疏水/親油油水分離Ni-Cu復合鍍層網膜的制備方法。該復合鍍層網膜的制備方法是運用電化學沉積法，在不銹鋼表面構造成一種微納米粗糙結構，再使用低表面能修飾液，對粗糙結構表面進行低表面能修飾，制備出一種具有高效油水分離效率的金屬絲網基底Ni-Cu復合鍍層，工藝簡單、成本低、無二次污染；油水分離效率高、耐腐蝕性強、可重復使用；適用于大規模工業生產。

本發明的具體技術方案為：

一種超疏水/親油油水分離Ni-Cu復合鍍層網膜的制備方法，是指在金屬絲網基底上，將溶液中的金屬離子沉積到金屬絲網表面，使金屬絲網表面形成一層具有雙重微納米粗糙結構的Ni-Cu復合鍍層，再通過低表面能物質修飾液對金屬絲網表面進行低表面能處理，從而在金屬絲網表面制備出一種具有超疏水/親油性質的Ni-Cu復合鍍層。油可在該鍍層表面迅速浸潤并滲入，水則被攔截在表面，從而達到油水分離的。

該制備方法包括具體如下步驟：

1）金屬絲網與銅片的預處理：將金屬絲網和銅片分別在丙酮、乙醇和去離子水中超聲清洗，去除表面油污。然后將金屬絲網放入酸性溶液中化學拋光，銅片用砂紙機械打磨物理拋光。去離子水沖洗干凈，吹干備用。

2）電解液的配制：在去離子中，攪拌同時依次加入一定量的鎳鹽，銅鹽，次亞磷酸鈉，五水檸檬酸，表面活性劑和導電物質，各物質濃度分別為鎳離子0.0~0.075M、銅離子0.025~0.125M、次亞磷酸鈉0.015~0.035M、檸檬酸0.01~0.10M、表面活性劑0.1~0.24g/L、導電物質0.01~0.2M，用堿性溶液將pH 值調至5~6。

3）金屬絲網基底Ni-Cu復合鍍層的制備：室溫下，將預處理過的金屬網和銅片插入槽間距為1.5-4cm的雙電極電解槽中，金屬網作陰極，銅片作陽極，在雙電極電解槽中加入電解液，在恒定的6-12V電壓下沉積5-30min，取出基體用去離子水沖洗表面殘留的電解液，烘干得覆蓋有Ni-Cu復合鍍層的金屬網膜。