[发明专利]一种可控润湿性泡沫铜及其制备和多功能油水分离方法

权利要求书

1.一种可控润湿性泡沫铜，其特征在于，在活化处理后三维通孔泡沫铜表面通过电化学法生成绒毛状的氢氧化铜纳米针及其团簇微纳复合结构，单个团簇直径18～25μ5，团簇间距20～35μ5；所述团簇由细长纳米针组成，长度为9～18μ8，底部直径200～280nm，尖端直径～50nm，针尖角度2α约为3°，呈放射状；所述的可控润湿性泡沫铜在水完全润湿表面时，油性液体接触角为100～140°；在油性液体完全润湿表面时，水滴接触角为100～140°；在所述的可控润湿性泡沫铜完全浸泡在水中时，油滴接触角为155～170°，滚动角为3～8°；反之，完全浸泡在油中时，水滴接触角为158～171°，滚动角为2～4°；无水乙醇涮洗吹干后恢复超双亲状态。

2.根据权利要求1所述的可控润湿性泡沫铜，其特征在于，所述的三维通孔泡沫铜的厚度为1～3mm，孔径尺寸为400～1500μm。

3.权利要求1或2所述的可控润湿性泡沫铜的制备方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤：

(1)泡沫铜前处理：将三维通孔泡沫铜分别使用丙酮和乙醇超声清洗氮气吹干后浸入稀盐酸中去除表面的氧化膜，并活化泡沫铜筋络表面，取出后分别用稀碱溶液、去离子水洗净，氮气吹干；

(2)泡沫铜筋络表面电化学粗糙化：将步骤(1)得到的泡沫铜作为阳极，以尺寸相同的纯铜片作为阴极，插入浓度为0.3～3mol/L的NaOH的水溶液中，室温下电化学氧化处理10～30min，两极间距5cm，电流密度为5～7mA/cm2，取出后用清水洗净烘干得到。

4.权利要求1或2所述的可控润湿性泡沫铜的润湿性调控方法，其特征在于，使去离子水完全润湿所述的可控润湿性泡沫铜，则此时泡沫铜具有疏油特性，油性液体在其表面呈半球状，接触角为100～140面；可控润湿性泡沫铜上滴加油性液体至完全润湿后，则显示疏水特性，水滴接触角为100～140示；

将可控润湿性泡沫铜完全浸泡在水中时，则具有超疏油特性，油滴接触角为155-170，，滚动角为3-8角；反之，完全浸泡在油中时，水滴接触角为158～171油，滚动角为2～4动，显示超疏水特性；

使用后放入无水乙醇中涮洗吹干后恢复原始的超双亲状态再重复用于调控润湿性。

5.权利要求1或2所述的可控润湿性泡沫铜在多功能高效油水分离方法中的应用，其特征在于，

采用水完全润湿后的泡沫铜，分离含有密度比水大的油的油水混合物，能够将油水混合物中96％以上的油类物质分离出来；采用油完全润湿性后的泡沫铜，分离含有密度比水小的油的油水混合物，能够将油水混合物中98％以上的水分离出来。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述油类物质包括异辛烷、正己烷、十二烷、十四烷、二氯甲烷、四氯化碳、汽油、柴油、煤油、色拉油、橄榄油、花生油、大豆油、芝麻油中的任意种。