[發(fā)明專利]一種超疏水超親油金屬鎳網(wǎng)的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710780016.2
• 申請日: 2017-09-01
• 公開（公告）號: CN107362587B
• 公開（公告）日: 2019-06-11
• 發(fā)明（設計）人: 劉陽橋;翦松贊;孫盛睿;于偉東
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海硅酸鹽研究所蘇州研究院;中國科學院上海硅酸鹽研究所
• 主分類號: B01D17/022
• 分類號: B01D17/022
• 代理公司: 上海瀚橋專利代理事務所(普通合伙) 31261
• 代理人: 曹芳玲;鄭優(yōu)麗

本發(fā)明涉及一種超疏水超親油金屬鎳網(wǎng)的制備方法，超疏水超親油金屬鎳網(wǎng)包括鎳網(wǎng)，以及原位生成于所述鎳網(wǎng)表面的經(jīng)表面改性劑修飾的具有微納米結構的金屬硫化物涂層，所述金屬硫化物涂層為Ni₃S₂涂層、或Ni₃S₂和MoS₂的復合涂層，所述表面改性劑為硅烷偶聯(lián)劑或/和硫醇類長鏈化合物。

技術領域

本發(fā)明涉及一種分離金屬網(wǎng)及其制備方法，具體地說是涉及一種油水混合物分離用超疏水超親油金屬鎳網(wǎng)及其制備方法和應用。

背景技術

隨著人們對物質生活水平要求的不斷提升，工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中會產(chǎn)生越來越多的含油廢水。據(jù)不完全統(tǒng)計，全世界至少有500萬～1000萬噸/年油類經(jīng)由廢水途徑排放至水體、土壤或大氣中。油類進入水體給環(huán)境及人類造成的破環(huán)是十分嚴重的：當水面油膜達到一定厚度時，油膜會隔絕空氣與水體間的氣體交換，引起水域缺氧，使大量魚蝦及其它水生生物死亡；表面油類蒸發(fā)可造成大氣環(huán)境的污染；更為嚴重的潛在危害是，油類不僅污染表層水體，同時也對水生動植物產(chǎn)生危害，進而通過食物鏈危害人類健康。為了保護我國的生態(tài)環(huán)境，防止油類的污染，對含油廢水的治理與研究，極為迫切與必要。

相對于傳統(tǒng)的焚燒法(即通過燃燒將含油廢水表面的浮油在短時間內燒凈)，目前各國更傾向于采取相應手段實現(xiàn)油水混合物的有效分離，這不僅避免了二次污染而且可以實現(xiàn)油回收的再利用。膜分離技術是眾多油水分離技術中研究最多的一種，通過制備超疏水超親油或者超親水超疏水的分離材料可以實現(xiàn)油水的高效率分離。該分離技術簡潔高效，對設備要求不高且能量消耗低，受到眾多研究者關注。其中，超疏水超親油膜的制備是該技術的核心。目前用來制備油水分離膜的基材包括紡織物、海綿、金屬網(wǎng)和碳材料及其衍生物。其中金屬網(wǎng)材料由于機械性能優(yōu)異且成本低廉，非常適合作為分離膜材料的基底。雖然有些金屬網(wǎng)本身是疏水親油的，但是遠沒有達到超疏水，而且液滴的滾動角非常大，不能直接用來油水分離。

為了提高金屬網(wǎng)的疏水性，研究者們一方面會在基底表面構造微納米粗糙結構，增加對空氣的截留，使得液滴與金屬網(wǎng)接觸的過程中更多的是氣液接觸從而增大接觸角。所使用的方法多為刻蝕、氣相沉積等，設備要求較高，操作過程繁瑣。另一方面，研究者們會用低表面能的化學成分對基底表面的粗糙結構改性進而降低分離膜的表面能，增強疏水性能。其中所使用的改性劑多為含氟聚合物，雖然疏水改性效果良好但價格昂貴、本身有毒易對環(huán)境造成二次污染。同時改性后的分離膜耐用性不強，不耐腐蝕，大大降低了材料的油水分離效果。

發(fā)明內容

針對上述用于油水分離的超疏水超親油膜材料的制作工藝復雜，成本較高，耐用性較差等問題，本發(fā)明目的在于提供一種簡單易操作、低成本并且耐用性好的超疏水超親油金屬鎳網(wǎng)及其制備方法，以實現(xiàn)穩(wěn)定高效的油水分離效果。

一方面，本發(fā)明提供了一種超疏水超親油金屬鎳網(wǎng)，包括鎳網(wǎng)，以及原位生成于所述鎳網(wǎng)表面的經(jīng)表面改性劑修飾的具有微納米結構的金屬硫化物涂層，所述金屬硫化物涂層為Ni₃S₂涂層、或Ni₃S₂和MoS₂的復合涂層，所述表面改性劑為硅烷偶聯(lián)劑或/和硫醇類長鏈化合物。