[發明專利]一種鈷氧化物/SiO2

有效

• 申請號: 201811140596.X
• 申請日: 2018-09-28
• 公開（公告）號: CN109292942B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 葛文娜;戴江棟;謝阿田;張瑞龍;閆永勝;周志平
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: C02F1/58
• 分類號: C02F1/58;C02F1/40;B01J23/75;B01D17/022;C02F101/30
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本發明屬納米功能網膜材料制備工藝技術領域，具體涉及一種鈷氧化物/SiO2復合網膜的制備方法及其應用；具體步驟：將氯化鈷溶于乙醇溶液，得到氯化鈷乙醇溶液；超聲震蕩；將正硅酸四乙酯溶于乙醇溶液，得到正硅酸四乙酯乙醇溶液；超聲震蕩；將不銹鋼網適當剪裁后，依次放入丙酮和乙醇溶液中超聲處理；然后將處理過的不銹鋼網，浸入步驟的正硅酸四乙酯乙醇溶液中，取出不銹鋼網進行燃燒；再浸入氯化鈷乙醇溶液中，然后取出不銹鋼網進行燃燒，得到鈷氧化物/SiO2復合網膜。本發明的制備方法簡單易行、流程較短、操作易控，適于推廣使用。

技術領域

本發明屬納米功能網膜材料制備工藝技術領域，具體涉及一種鈷氧化物/SiO₂復合網膜的制備方法及其應用。

背景技術

近年來，漏油事故頻繁發生，人類生產生活中含油廢水任意排放，又含有多種難降解抗生素，對環境造成了嚴重污染，威脅人類健康。清潔的水資源對于維持人類生命和社會的可持續發展具有至關重要的作用，然而隨著人口的迅速增長和工業的快速發展，水污染變得越來越嚴重。其中，不溶性有機物和可溶性有機物是兩類主要的污染源。因此，尋找一種高效的油水分離手段來處理污水具有重要意義。膜分離技術因其操作簡便、分離效率高、能耗低等獨到之處，在油水分離中有廣闊遠景。受荷葉、魚鱗等啟發，人們發展了許多油水分離膜材料，尤其是超親水-水下超疏油膜材料受到研究者廣泛關注。然而目前超親水-水下超疏油膜材料的研究還存在制備過程復雜、機械性能和化學穩定性差及使用壽命短等問題亟待解決。更加重要的是，目前沒有將油水分離與抗生素降解雙功能融合到一起的膜材料。

基于傳統的油水分離的方法存在耗時長、能耗高、設備要求復雜等缺點，且功能化單一，無法同時實現油水分離和抗生素催化降解雙功能，探索和發展一種更為有效的同步雙功能材料具有重要的意義。

發明內容

針對現有技術存在的缺陷，本發明旨在解決上述問題之一；本發明采用燃燒法制備硅氧化物復合鈷氧化物負載在不銹鋼網膜的復合結構，涉及一種金屬網膜表面制備催化劑的方法及應用。經X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)和原子力顯微鏡(AFM)對復合膜微觀結構分析表明，納米二氧化硅與鈷氧化物之間存在很好的相互作用，納米二氧化硅均勻分散在鈷氧化物基底中，利用鈷鹽作為自組裝的基本單元，正硅酸四乙酯(TEOS)為硅源，經過高溫氧化法合成了多級結構二氧化硅納米球和鈷氧化物，從而得到具有多功能的網膜材料。

為了實現以上目的，本發明采用的技術方案具體為：

一種鈷氧化物/SiO₂復合網膜的制備方法，按照下述步驟進行：

(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；超聲震蕩；

(2)將正硅酸四乙酯溶于乙醇溶液，得到一定濃度的正硅酸四乙酯乙醇溶液；超聲震蕩；

(3)將不銹鋼網剪裁后，依次放入丙酮和乙醇溶液中超聲處理；

(4)將步驟(3)處理過的不銹鋼網，浸入步驟(2)配置的正硅酸四乙酯乙醇溶液中一段時間，然后取出不銹鋼網進行燃燒；

(5)將步驟(4)處理過的不銹鋼網，浸入步驟(1)配置的氯化鈷乙醇溶液中一段時間，然后取出不銹鋼網進行燃燒，得到鈷氧化物/SiO₂復合網膜。

優選的，步驟(1)中，所述的氯化鈷乙醇溶液中，氯化鈷的質量百分濃度為1％～3％。

優選的，步驟(2)中，所述正硅酸四乙酯乙醇溶液質量百分濃度為1％～8％。

優選的，步驟(1)和(2)中，所述超聲震蕩的時間均為20～30min。

優選的，步驟(3)中，所述超聲處理的時間為30min～40min。

優選的，步驟(4)中，所述一段時間為30s～60s。