[发明专利]一种金属基水下超疏油材料及其制备方法和应用

说明书

本发明属于复合材料技术领域，具体公开了一种金属基水下超疏油材料及其制备方法和应用，制备方法包括在洁净的金属基表面均匀负载碳酸钙纳米颗粒，得到所述金属基水下超疏油材料，本发明中，金属基水下超疏油材料的制备过程简便，制备成本低、重复利用性好，经油水分离试验证明，该材料的油水分离效率高达99.8％，可应用于含油废水的分离。

技术领域

本发明属于复合材料技术领域，尤其涉及一种金属基水下超疏油材料及其制备方法和应用。

背景技术

随着世界工业的快速发展，食品、化工、制药、纺织等工业生产过程中排放了大量的含油废水，以及各种海上原油泄漏事故的频繁发生，都已造成了严重的环境问题。目前含油废水种类繁杂，针对不同类别的含油废水，研究者开发出许多相对应的处理方法。处理油水分离最主要方法是物理法，其中包括吸油棉、气凝胶和人工清除等。但这些方法存在效率低、易产生二次污染和难回收等问题。因此，如何开发出一些分离速率快、成本低的方法是油水分离过程中亟待解决的问题之一。

近年来，以金属网为基底的水下超疏油材料因其具有成本低，分离效率高和重复利用率高。但目前水下超疏油材料的制备方法不仅对基底选择性较高，同种制备方法无法应用于其他基底材料，存在一定的局限性，而且制备流程复杂，实验中使用到较多的有毒试剂，会产生较多副产物。因此本发明专利提出一种能应用于不同基底的水下超疏油复合材料的简便温和的制备方法，此外，该金属基水下超疏油材料制备成本低、重复利用性好，油水分离效率高，可应用于含油废水的分离。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的首要目的在于提供一种金属基水下超疏油材料及其制备方法和应用。

本发明的具体技术方案包括：

本发明提供了一种金属基水下超疏油材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)反应液的制备，将乙酰丙酮钙溶解于乙醇溶液中，得到反应液；

(2)表面改性处理，将洁净的金属基置于反应液中浸泡处理，然后取出后在空气中点燃，燃尽后再浸入反应液中浸泡处理，再次取出后在空气中点燃，重复操作使金属基表面均匀负载碳酸钙纳米颗粒(以下记为CaCO₃-NCs)，清洗烘干后得到所述金属基水下超疏油材料(以下记为CaCO₃-NCs@SSM)。

作为本发明的进一步优化方案，所述金属基为金属网(以下记为SSM)、泡沫镍或金属板。

作为本发明的进一步优化方案，使所述步骤(1)还包括将金属基依次经过乙醇和去离子水清洗后，放置在60℃的烘箱中干燥5h，取出备用。

作为本发明的进一步优化方案，所述步骤(1)具体为：将2-5g的乙酰丙酮铜加入200mL乙醇溶液中，在磁力搅拌500r/min下搅拌2h，使其充分溶解，得到反应液。

作为本发明的进一步优化方案，所述步骤(2)的烘干过程为在60℃的烘箱中干燥2h。

本发明还提供了一种金属基水下超疏油材料，其由如上述任一所述的制备方法制得，该材料具有水下超疏油性，油水分离效率为99.8％。

本发明还提供了一种如上述所述的基一种金属基水下超疏油材料在含油废水处理中的应用，所述含油废水的油为甘油、玉米油、液体石蜡、柴油、正己烷、环己烷或甲苯中的至少一种。

综上所述，本发明的有益效果为：

本发明通过在洁净基底材料表面均匀负载碳酸钙纳米颗粒得到金属基水下超疏油材料，该金属基水下超疏油材料的制备过程简便，制备成本低，经油水分离和可回收试验证明，该材料的油水分离效率高达99.8％，可应用于含油废水的分离，且具有良好的稳定性和重复使用性。

附图说明