[發明專利]一種可用于乳液分離的超雙親不銹鋼網的制備方法

有效

• 申請號: 202210299059.X
• 申請日: 2022-03-25
• 公開（公告）號: CN114917621B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 郭志光;曾慶紅
• 申請（專利權）人: 湖北大學
• 主分類號: B01D17/022
• 分類號: B01D17/022;C25D3/56;C25D7/04
• 代理公司: 武漢聚信匯智知識產權代理有限公司 42258
• 代理人: 劉丹

本發明公開一種可用于乳液分離的超雙親不銹鋼網的制備方法，所述制備方法包括微米級不銹鋼網的制備，納米二氧化硅與氫氧化鋅浸涂液的制備等步驟。本發明從貽貝吸附表面獲得靈感，對其獨特的多巴胺吸附特性進行仿生設計，利用聚多巴胺將銅和鋅附著在不銹鋼網表面，在通過浸涂的方法將不銹鋼網孔徑用二氧化硅和氫氧化鋅來填充，從而實現超雙親不銹鋼網。該不銹鋼網具有優異的油中疏水親油和水中親水疏油的性質，對各種油和有機溶劑與水形成的乳液具有超強的吸附能力，即使在多次循環利用后超雙親不銹鋼網也能保持很強的吸附能力，而且對于水包油與油包水乳液，該不銹鋼網也能除去其中的油與水。

技術領域

本發明屬于超潤濕表面制備技術領域，特別涉及制備可用于乳液分離的超雙親不銹鋼網的方法。

背景技術

如今，由于石油的大規模開采和利用，石油污染日益嚴重。特別是含油廢水對人類的威脅最大，是亟待解決的問題之一。然而，由于成本高、步驟繁瑣，傳統的分離技術很難解決這個問題。面對日益嚴峻的石油污染挑戰，有效、簡便的乳液分離技術勢在必行。

人造超雙親表面通過構建微納結構和降低材料孔徑，即可實現良好的超雙親性能。通過聚多巴胺將銅和鋅粘附在不銹鋼網上，再利用納米級二氧化硅和氫氧化鋅對該不銹鋼網進行修飾可實現不銹鋼從疏水到超雙親性質的轉變。其具有超強的油下疏水性和水下疏油性，抗污性，機械穩定性。可以重復利用于乳液分離解決世界范圍內油污染，石油泄露和有機溶劑污染等問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種工藝簡單，高效，無污染的制備具有良好空氣中超雙親，水下疏油，油下疏水性質的超潤濕表面的制備方法。利用聚多巴胺將銅和鋅粘附在不銹鋼網上，再利用納米級的二氧化硅和氫氧化鋅將不銹鋼網的孔徑縮小從而得到超雙親不銹鋼網，該不銹鋼網對油和有機溶劑有超強的吸附能力，并且可以有效分離油包水和水包油乳液。

實現本發明目的的技術方案是：一種可用于乳液分離的超雙親不銹鋼網的制備方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

A.微米級不銹鋼網的制備：配置一定濃度的鹽酸多巴胺，硫酸銅，硫酸鋅以及氯化納混合溶液，將不銹鋼網在混合溶液中陰極沉積一段時間，銅片作為犧牲陽極，然后將電沉積好的不銹鋼網清洗干凈；

B.納米二氧化硅與氫氧化鋅浸涂液的制備：將一定量的硝酸鋅放入乙醇并加入氨水超聲分散一定的時間，再將一定量的二氧化硅，殼聚糖放入分散液中充分攪拌，最后將微米級不銹鋼網放入浸涂液中反復浸泡，將該不銹鋼網在一定溫度下干燥固化一段時間；

C.乳液分離性能：將所制備的超雙親不銹鋼網通過抽濾裝置分離各種油包水和水包油乳液。

進一步的，所述步驟A中，硫酸銅在電解液中的濃度為1.6g/L，硫酸鋅在電解液中的濃度為3.2g/L，鹽酸多巴胺在電解液中的濃度為?1.23g/L，氯化鈉在電解液中的濃度為5.38g/L。

進一步的，所述步驟A中，不銹鋼網在電解液中的沉積時間為?45分鐘，恒定電壓為1.5V。

進一步的，所述步驟B中，氨水加入浸涂液的體積為2ml/L；硝酸鋅在浸涂液中的濃度為10g/L。

進一步的，所述步驟B中，納米二氧化硅在浸涂液中的濃度為?10g/L；殼聚糖在浸涂液中的質量分數為2％。

進一步的，所述步驟B中，不銹鋼網放入浸涂液中反復浸泡的方法包括：在浸涂液中浸泡5次，每次一分鐘；之后在60°下干燥。

進一步的，所述步驟C中，用于測試的油的種類為汽油、正己烷、二甲苯、異辛烷中的任意一種。

進一步的，所述步驟C中，水包油乳液為汽油，正己烷，二甲苯，異辛烷中的任意一種，與水的體積比為：1：100配置；油包水乳液為汽油，正己烷，二甲苯，異辛烷中的任意一種，與水的體積比為：100：1配置。

本發明的有益效果是：與現有技術相比，本發明的優點在于：