[發(fā)明專利]一種氧化石墨烯/鈷氧化物復(fù)合網(wǎng)膜的制備方法及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811140553.1
• 申請(qǐng)日: 2018-09-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109250789B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葛文娜;戴江棟;張瑞龍;謝阿田;閆永勝;周志平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號(hào): B01D67/00
• 分類號(hào): B01D67/00;C02F101/30
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• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明屬于納米功能網(wǎng)膜材料制備工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種氧化石墨烯復(fù)合鈷氧化物負(fù)載網(wǎng)膜的制備方法；具體步驟：將氯化鈷溶于乙醇溶液，得到氯化鈷乙醇溶液；加入石墨烯，超聲震蕩，得到混合溶液；然后，將不銹鋼網(wǎng)適當(dāng)剪裁后，依次放入丙酮和乙醇溶液中超聲處理；再將處理過(guò)的不銹鋼網(wǎng)，浸入氯化鈷乙醇溶液中，取出不銹鋼網(wǎng)在酒精燈外焰下進(jìn)行燃燒，得到氧化石墨烯復(fù)合鈷氧化物負(fù)載網(wǎng)膜的雙功能材料；重復(fù)操作，實(shí)現(xiàn)層層自組裝；本發(fā)明所使用的氯化鈷經(jīng)氧化成為具有催化功能的四氧化三鈷，它既能實(shí)現(xiàn)催化性能，又增加了網(wǎng)膜表面的粗糙度，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了催化和油水分離雙功能，具有優(yōu)良的綜合性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于納米功能網(wǎng)膜材料制備工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種氧化石墨烯/鈷氧化物復(fù)合網(wǎng)膜的制備方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

近年來(lái)，漏油事故頻繁發(fā)生，人類生產(chǎn)生活中含油廢水任意排放，又含有多種難降解抗生素，對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重污染，威脅人類健康。因此，尋找一種高效的油水分離手段來(lái)處理污水具有重要意義。膜分離技術(shù)因其操作簡(jiǎn)便、分離效率高、能耗低等獨(dú)到之處，在油水分離中有廣闊前景。分離膜是一種特殊的、具有選擇性透過(guò)功能的薄層物質(zhì)；液體凈化膜通常分為兩大類：多孔和無(wú)孔；次級(jí)分類為：微濾、超濾、納濾、和反滲透。無(wú)機(jī)膜材料可以承受高溫和寬的pH值范圍，而且其化學(xué)惰性高，生物耐受性強(qiáng)，適用溫度范圍廣。受荷葉、魚(yú)鱗等啟發(fā)，研究得到許多油水分離膜材料，其中超親水-水下超疏油膜材料因分離效果良好，受到研究者廣泛關(guān)注。但是，目前超親水-水下超疏油膜材料的研究還存在制備過(guò)程復(fù)雜、機(jī)械性能和化學(xué)穩(wěn)定性差及使用壽命短等問(wèn)題亟待解決；而且制備得到的膜材料，存在負(fù)載物質(zhì)不穩(wěn)定等問(wèn)題。

基于傳統(tǒng)的油水分離的方法存在耗時(shí)長(zhǎng)、能耗高、設(shè)備要求復(fù)雜等缺點(diǎn)，且功能化單一，無(wú)法同時(shí)實(shí)現(xiàn)油水分離和抗生素催化降解雙功能，探索和發(fā)展一種更為有效的同步雙功能材料具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明旨在解決上述問(wèn)題之一；本發(fā)明采用燃燒法、層層自組裝法制備氧化石墨烯復(fù)合鈷氧化物負(fù)載的網(wǎng)膜，將該網(wǎng)膜放在動(dòng)態(tài)水處理的流程中，可以實(shí)現(xiàn)污水中有機(jī)污染物的去除以及油水分離。

為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案具體為：

一種氧化石墨烯/鈷氧化物復(fù)合網(wǎng)膜的制備方法，按照下述步驟進(jìn)行：

(1)將氯化鈷溶于乙醇溶液，得到一定濃度的氯化鈷乙醇溶液；加入石墨烯，超聲震蕩，得到混合溶液；

(2)將不銹鋼網(wǎng)剪裁后，依次放入丙酮和乙醇溶液中超聲處理；

(3)將步驟(2)處理過(guò)的不銹鋼網(wǎng)，浸入步驟(1)配置的氯化鈷乙醇溶液中一段時(shí)間，然后取出不銹鋼網(wǎng)進(jìn)行燃燒，得到氧化石墨烯/鈷氧化物復(fù)合網(wǎng)膜的雙功能材料；重復(fù)操作，實(shí)現(xiàn)層層自組裝。

優(yōu)選的，步驟(1)中，氯化鈷乙醇溶液中，氯化鈷的質(zhì)量百分濃度為1％～5％。

優(yōu)選的，步驟(1)中，石墨烯與氯化鈷的質(zhì)量比為0.125～1：10。

優(yōu)選的，步驟(1)中，超聲震蕩時(shí)間為60min～120min。

優(yōu)選的，步驟(2)中，所述超聲處理的時(shí)間為60min～120min。

優(yōu)選的，步驟(3)中，所述一段時(shí)間為30s～60s。

優(yōu)選的，步驟(3)中，燃燒時(shí)間為40s～60s。

有益效果：

(1)本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)操作方法簡(jiǎn)單，實(shí)驗(yàn)器材單一；并且滿足了本實(shí)驗(yàn)低成本，高性能的要求。

(2)本發(fā)明所使用的氯化鈷經(jīng)氧化成為具有催化功能的四氧化三鈷，它既能實(shí)現(xiàn)催化性能，又增加了網(wǎng)膜表面的粗糙度，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了催化和油水分離雙功能，具有優(yōu)良的綜合性能。