[发明专利]一种可用于乳液分离的超双亲不锈钢网的制备方法

说明书

本发明公开一种可用于乳液分离的超双亲不锈钢网的制备方法，所述制备方法包括微米级不锈钢网的制备，纳米二氧化硅与氢氧化锌浸涂液的制备等步骤。本发明从贻贝吸附表面获得灵感，对其独特的多巴胺吸附特性进行仿生设计，利用聚多巴胺将铜和锌附着在不锈钢网表面，在通过浸涂的方法将不锈钢网孔径用二氧化硅和氢氧化锌来填充，从而实现超双亲不锈钢网。该不锈钢网具有优异的油中疏水亲油和水中亲水疏油的性质，对各种油和有机溶剂与水形成的乳液具有超强的吸附能力，即使在多次循环利用后超双亲不锈钢网也能保持很强的吸附能力，而且对于水包油与油包水乳液，该不锈钢网也能除去其中的油与水。

技术领域

本发明属于超润湿表面制备技术领域，特别涉及制备可用于乳液分离的超双亲不锈钢网的方法。

背景技术

如今，由于石油的大规模开采和利用，石油污染日益严重。特别是含油废水对人类的威胁最大，是亟待解决的问题之一。然而，由于成本高、步骤繁琐，传统的分离技术很难解决这个问题。面对日益严峻的石油污染挑战，有效、简便的乳液分离技术势在必行。

人造超双亲表面通过构建微纳结构和降低材料孔径，即可实现良好的超双亲性能。通过聚多巴胺将铜和锌粘附在不锈钢网上，再利用纳米级二氧化硅和氢氧化锌对该不锈钢网进行修饰可实现不锈钢从疏水到超双亲性质的转变。其具有超强的油下疏水性和水下疏油性，抗污性，机械稳定性。可以重复利用于乳液分离解决世界范围内油污染，石油泄露和有机溶剂污染等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种工艺简单，高效，无污染的制备具有良好空气中超双亲，水下疏油，油下疏水性质的超润湿表面的制备方法。利用聚多巴胺将铜和锌粘附在不锈钢网上，再利用纳米级的二氧化硅和氢氧化锌将不锈钢网的孔径缩小从而得到超双亲不锈钢网，该不锈钢网对油和有机溶剂有超强的吸附能力，并且可以有效分离油包水和水包油乳液。

实现本发明目的的技术方案是：一种可用于乳液分离的超双亲不锈钢网的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

A.微米级不锈钢网的制备：配置一定浓度的盐酸多巴胺，硫酸铜，硫酸锌以及氯化纳混合溶液，将不锈钢网在混合溶液中阴极沉积一段时间，铜片作为牺牲阳极，然后将电沉积好的不锈钢网清洗干净；

B.纳米二氧化硅与氢氧化锌浸涂液的制备：将一定量的硝酸锌放入乙醇并加入氨水超声分散一定的时间，再将一定量的二氧化硅，壳聚糖放入分散液中充分搅拌，最后将微米级不锈钢网放入浸涂液中反复浸泡，将该不锈钢网在一定温度下干燥固化一段时间；

C.乳液分离性能：将所制备的超双亲不锈钢网通过抽滤装置分离各种油包水和水包油乳液。

进一步的，所述步骤A中，硫酸铜在电解液中的浓度为1.6g/L，硫酸锌在电解液中的浓度为3.2g/L，盐酸多巴胺在电解液中的浓度为 1.23g/L，氯化钠在电解液中的浓度为5.38g/L。

进一步的，所述步骤A中，不锈钢网在电解液中的沉积时间为 45分钟，恒定电压为1.5V。

进一步的，所述步骤B中，氨水加入浸涂液的体积为2ml/L；硝酸锌在浸涂液中的浓度为10g/L。

进一步的，所述步骤B中，纳米二氧化硅在浸涂液中的浓度为 10g/L；壳聚糖在浸涂液中的质量分数为2％。

进一步的，所述步骤B中，不锈钢网放入浸涂液中反复浸泡的方法包括：在浸涂液中浸泡5次，每次一分钟；之后在60°下干燥。

进一步的，所述步骤C中，用于测试的油的种类为汽油、正己烷、二甲苯、异辛烷中的任意一种。

进一步的，所述步骤C中，水包油乳液为汽油，正己烷，二甲苯，异辛烷中的任意一种，与水的体积比为：1：100配置；油包水乳液为汽油，正己烷，二甲苯，异辛烷中的任意一种，与水的体积比为：100：1配置。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明的优点在于：