[发明专利]一步法制备超亲水/水下超疏油的油水分离网膜及方法

说明书

本发明公开了一步法制备超亲水/水下超疏油的油水分离网膜及方法，解决现有技术中不能一次性地在阴阳两极同时制备超亲水/水下超疏油油水分离网膜、需经后续修饰的问题。本发明所述的一步法制备超亲水/水下超疏油的油水分离网膜的方法，采用金属网作为阴阳两极，含镍离子的水溶液作为电镀液，在一定温度下通过超声电沉积，在阴阳两极分别生成亲水粗糙结构，从而在阴阳两极同时制得具有微‑纳米分层结构的超亲水/水下超疏油油水分离网膜。本发明设计科学，操作简单，一步即能在阴阳两极同时制得具有微‑纳米分层结构的超亲水/水下超疏油油水分离网膜，无需后续修饰过程，生产效率高、生产成本低。

技术领域

本发明属于功能化学材料领域，具体涉及一步法制备超亲水/水下超疏油的油水分离网膜及方法。

背景技术

近些年来，石油泄漏和大量含油废水的排放造成水体严重污染，水油混合物的分离已经成为一个严峻的挑战。基于荷叶表面特殊浸润性能的启发，利用仿生学的概念，越来越多的研究人员设计出了超浸润材料并用于油水分离。超浸润材料用于油水分离的原理是材料表面对水和油具有不同的透过性，包括疏水亲油材料和亲水疏油材料。制备方法有无机纳米结构生长法、层层自组装法、溶胶-凝胶法、化学氧化法、浸涂法、喷涂法、水热法、化学(汽相、水浴)沉淀法、静电纺丝、电化学沉积等。但是上述方法制备出来的疏水亲油材料由于膜亲油的特性，容易受到油污污染，造成材料表面性能受损，缩短了材料的使用寿命。为了克服亲油型材料的弊端，更多的人关注到了亲水疏油型材料的构建，这种材料由于其本身疏油的性质，具有防油污的功能，避免了油污的堵塞等问题。

现有技术中，采用电化学沉积法制备具有超浸润性质的网片材料，一次只能在一级制备。专利号CN 109381893 A的《一种超亲水疏油材料、其制备方法及应用》公开了一种超亲水疏油材料的制备方法，将金属基材作为阳极，与阴极置入浓度为0.1～10mol/L的磷酸盐溶液中进行电化学沉积，制得超亲水疏油材料。采用该方法一次只能在阳极制得超亲水疏油材料，存在生产效率低、生产成本高的问题。此外，电化学沉积后的网片材料往往还需要经后续的修饰过程，操作复杂。

因此，提供一种制备超亲水/水下超疏油油水分离网膜的方法，能在阴阳两极同时制得具有微-纳米分层结构的超亲水/水下超疏油油水分离网膜，无需后续修饰过程，操作简单，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是：提供一步法制备超亲水/水下超疏油的油水分离网膜的方法，解决现有技术中不能一次性地在阴阳两极同时制备超亲水/水下超疏油油水分离网膜、需经后续修饰的问题。

本发明还提供了采用该方法制得的超亲水/水下超疏油的油水分离网膜。

本发明采用的技术方案如下：

本发明所述的一步法制备超亲水/水下超疏油的油水分离网膜的方法，采用金属网作为阴阳两极，含镍离子的水溶液作为电镀液，在一定温度下通过超声电沉积，在阴阳两极分别生成亲水粗糙结构，从而在阴阳两极同时制得具有微-纳米分层结构的超亲水/水下超疏油油水分离网膜。

进一步地，具体包括以下步骤：

步骤1.阴阳两极材料的预处理：将相同大小的两片金属网依次用无水乙醇、蒸馏水超声清洗，而后干燥，备用；

步骤2.配制电镀液：称取一定量的镍盐，加蒸馏水溶解，配制成浓度大于0小于等于0.8mol/L的含镍溶液，而后用碱性溶液调pH至碱性；

步骤3.金属网镀层基底的制备：将经步骤1处理后的两片金属网插入双电极电解槽中，分别做阴阳两极，在双电极电解槽中加入步骤2配制好的电渡液，在超声条件下电沉积，所述电沉积时电流控制在0.1-1.5A，电沉积时间控制在10-30min；

步骤4.将经步骤3电沉积后的两片金属网取出，用蒸馏水冲洗掉表面上的未固定的物质，烘干，得到在阴阳两极同时制得的具有微-纳米分层结构的超亲水/水下超疏油油水分离网膜。