[发明专利]一种GO/BaSO

说明书

本发明提供了一种GO/BaSO₄类贝壳仿生复合二维膜材料的制备方法及其用途，制备步骤如下：步骤1、将金属网浸渍于氧化石墨烯和Na₂SO₄混合溶液中，浸渍完毕，浸入蒸馏水中漂洗，烘干；步骤2、将步骤1烘干后的产品浸渍于BaCl₂溶液中进行反应，反应完毕，浸入蒸馏水中漂洗，烘干；步骤3、重复步骤1和步骤2中的操作，得到GO/BaSO₄类贝壳仿生复合二维膜材料。本发明通过简单浸渍法，在金属网表面层层堆叠了GO/BaSO₄复合物。通过多次浸渍，将GO和BaSO₄负载到金属网上，仿生构建了无机‑无机类贝壳结构。该制备方法操作过程简单，并且没有废弃物产生，符合环境友好的理念。

技术领域

本发明涉及一种GO/BaSO₄类贝壳仿生复合二维膜材料的制备方法及其用途，属环境功能材料制备技术领域。

背景技术

海洋石油泄漏事故对海洋环境造成了灾难性的破坏，泄漏出来的有毒物质通过食物链威胁到各种物种，包括从低级的海藻到高级的哺乳动物甚至人类。从1967年的托里坎荣石油泄漏到2011年的渤海湾漏油事件，这些石油泄漏事故一直存在。石油泄漏的危害急需得到妥善处理。相对比以往的在海面上直接燃烧，人工地分离水中的油将会是一个更好的方式，因为这样的处理可以再次回收这些泄漏的油，同时不会导致其他的环境污染。传统的油水分离技术包括电化学、浮选、离心、过滤和重力分离方法。但是，大部分的传统方法都需要较长的时间和繁琐的人工操作。而且，这些油水混合物的分离过程很大程度上是依赖着经验，很容易导致油中含有部分的水或者水中含有部分的油的不完全分离现象出现。

随着胶体与界面科学和仿生学的快速发展，特别是超疏水表面和后期的水下超疏油表面的出现为发展有效的、自驱动的、循环式的和无需其他驱动外力的油水分离材料提供了很多广阔而新颖的想法。和传统的分离技术相比，这种由特殊润湿性驱动的油水分离技术展现出了分离速度快和分离效率高的优势。作为一种典型的润湿性，超疏水/超亲油是一种水接触角大于150°和滑动角小于10°的一种表面特性。这种超疏水的表面有着各种各样的应用，包括自清洁的窗户、抗雾性应用、微流道装置的减阻性应用和油水分离材料。作为一种最广阔的应用，重力驱动的油水分离技术在2004年由江雷课题组发明并且在2011年得到进一步发展，从原始的油渗透材料延伸到后来的水渗透材料。在过去的十年时间里，有各种各样的油水分离材料被开发出来，从SCI论文检索上发现，在2013年，油水分离材料的开发到达了高峰。为了利用好这种特殊润湿性来分离油水混合物，油水分离材料大多数都对水和油拥有着相反的润湿性。总的来说，油水分离材料可以按照两个思路来制备，一种是超疏水/超亲油材料，另外一种是在特定环境下是超疏油/超亲水材料。已有的油水分离材料通常是通过前者来制备。而后者由于要在空气中获得超疏油/超亲水的性质存在着很大的挑战，直到2011年才被成功开发使用。因此，科学家们明智地设计了一种简单的预润湿膜技术得到水下超疏油/超亲水的表面来实现油水分离。

通过各种不同的方法来设计具有不同润湿性能表面的材料，是当今的一种热门研究领域，对处理海洋石油泄漏和工业油性废水有很重要的应用意义。根据不同油水分离材料的形态，我们可以把它们归纳为：粒子或者粉体的一维油水分离材料、网状或者膜状的二维油水分离材料和柱状的三维油水分离材料。