[发明专利]海绵结构型铁/SiC颗粒基油水分离增强层材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种可大规模应用于含油污水分离处理的海绵结构型铁/SiC颗粒基油水分离增强层材料的制备方法，该制备方法包括以复合电沉积制备海绵结构型铁/SiC纳米颗粒基体和在该基体表面浸蚀/修饰制备SiC纳米颗粒超疏水/超亲油增强层的步骤，具体由下述过程组成：(1)海绵结构型铁/SiC纳米颗粒基体复合电沉积过程；(2)海绵结构型铁/SiC纳米颗粒基体表面浸蚀过程；(3)海绵结构型铁/SiC纳米颗粒基体表面超疏水/超亲油层修饰过程。根据本发明所述方法制备的新型油水分离材料具有高比表面积、油水分离效率高、含油污水分离处理过程环保等特点，可大规模应用于含油污水的分离处理。

技术领域

本发明涉及油水分离材料领域，特别是一种海绵结构型铁/SiC颗粒基油水分离增强层材料的制备方法。

背景技术

随着经济的发展，石油生产污水、餐饮污水、海洋油运泄漏污染等引起的含油污水污染问题越来越严重，且已经严重威胁到人类和生态环境的安全。因此，含油污水的处理已是亟待解决的问题。传统上处理含油污水的方法包含：重力分离、生物处理、化学处理和气体去除等方法。这些处理技术的分离效率还有待提高，其中一些技术还需添加化学药剂，从而对环境造成了二次污染。因此，研发高分离效率的环保型油水分离新材料具有重要意义。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种海绵结构型铁/SiC颗粒基油水分离增强层材料的制备方法，其所制备的新型油水分离材料具有高比表面积、油水分离效率高、含油污水分离处理过程环保等特点，可大规模应用于含油污水的分离处理。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种海绵结构型铁/SiC颗粒基油水分离增强层材料的制备方法，由以下步骤组成：

S1.海绵结构型铁/SiC纳米颗粒基体复合电沉积；

S2.海绵结构型铁/SiC纳米颗粒基体表面的浸蚀；

S3.海绵结构型铁/SiC纳米颗粒基体表面超疏水/超亲油层的修饰。

作为进一步的优选实施方案，所述步骤S1具体包括如下操作：

a1.聚氨基甲酸酯海绵模型的导电化处理：将纳米碳粉、纳米铁粉、乙基羟乙基纤维素、黄原胶、硅酸钠和去离子水混合均匀后形成导电浆料；将聚氨基甲酸酯海绵在导电浆料中充分浸润后，在30～60℃干燥箱内经4～9小时干燥后获得导电聚氨基甲酸酯海绵模型；

a2.海绵结构型铁/SiC纳米颗粒基体复合电沉积处理：将浓度为分析纯的氧化铁、质量百分比浓度为37％的盐酸、乳酸钠、质量百分比浓度为85％的磷酸、SiC纳米粉、碳酸钠依次加入到去离子水中，形成电沉积液；以导电聚氨基甲酸酯海绵模型为阴极，金属铁板为阳极，在80～320mA/cm²的电流密度下进行电沉积，并以超声波搅拌，在室温下电沉积2～5小时。

作为进一步的优选实施方案，所述导电浆料中各组分的质量百分比分别为：纳米碳粉15～40％、纳米铁粉15～20％、乙基羟乙基纤维素2～8％、黄原胶5～12％、碳酸氢铵0.5～7％，其余为去离子水。

作为进一步的优选实施方案，所述电沉积液中各组分浓度分别为：氧化铁120～400g/L、盐酸10～60mL/L、乳酸钠15～40mL/L、磷酸50～90mL/L、SiC纳米粉70～180g/L、碳酸钠10～80g/L。

作为进一步的优选实施方案，所述步骤S2具体包括如下操作：

b1.待海绵结构型铁/SiC纳米颗粒基体复合电沉积完成后，将其装入马弗炉中加温至150～500℃，保温10～30分钟以去除聚氨基甲酸酯海绵；