[发明专利]一种用于油水分离的Ni3

说明书

本发明涉及一种用于油水分离的Ni₃S₂纳米棒/不锈钢网材料的制备方法，属于金属材料表面改性领域。预先对不锈钢网表面进行超声清洗、碱洗除油和酸洗活化，然后经过电沉积镍和溶剂热反应后在表面形成具有纳米棒状的Ni₃S₂涂层，最后在C₁₄H₂₈O₂乙醇溶液中进行化学修饰，使表面获得超疏水/超亲油功能。去离子水在该涂层表面的接触角超过150°，滚动角低于10°，煤油在表面的接触角为0°。该油水分离材料的制备方法简单，易于控制，成本低廉，不需要特殊的设备，且获得的Ni₃S₂纳米棒/不锈钢网材料对油水混合物的分离效率高、循环能力强，有利于实现工业化生产。

技术领域

本发明涉及一种用于油水分离的Ni₃S₂纳米棒/不锈钢网材料的制备方法，属于金属材料表面改性领域。具体涉及对不锈钢网表面进行预处理、电沉积处理、硫化处理和化学修饰，从而使不锈钢网表面获得具有超疏水/超亲油功能的Ni₃S₂纳米涂层的制备方法。

背景技术

海上原油泄漏和工业油污废水的排放对海洋环境和生态系统造成了严重的污染和破坏，急需开发有效的油水分离方式对油污进行回收再利用，净化海洋及生态环境。传统的油水分离技术有重力法、离心法、吸附法和原位燃烧法等，但这些传统的方法一般都存在着分离效率低、成本高和造成二次污染等问题，因此，研究新型高效的油水分离材料对油水混合物进行分离，对实现油污染物的纯化和收集具有重要意义。

超疏水涂层因为其表面特殊的微纳结构和低表面能对油和水分别表现出了极端的超润湿特性，因此考虑在耐蚀性较强的金属网表面构建超疏水涂层实现油水分离。中国专利(公开号为CN107362587A，公开日期为2017年11月21日)公开了一种超疏水/超亲油金属镍网的制备方法，该方法通过水热反应在金属镍网表面制备具有微纳米结构的Ni₃S₂或Ni₃S₂/MoS₂的复合涂层，经过硅烷偶联剂或/和硫醇类长链化合物修饰后获得超疏水/超亲油功能。中国专利(公开号为CN112156501A，公开日期为2021年1月1日)公开了一种以不锈钢为基底的超疏水超亲油的油水分离材料，该方法通过法制备纳米SiO₂，使用硅烷偶联剂进行疏水改性，利用一步浸渍法在经过表面预处理的不锈钢网上制备了一种用于油水分离的超疏水/超亲油材料。通过以上方法均获得了优异的超亲油特性，但是获得的材料表面与去离子水的滚动角均大于10°，其水滴滚动角并不符合超疏水表面的要求。

本发明采用电沉积法和溶剂热反应法在304不锈钢表面制备了具有纳米棒结构的Ni₃S₂涂层，表面经过C₁₄H₂₈O₂乙醇溶液化学修饰后获得超疏水/超亲油功能。本发明涉及到的制备方法简单且易于控制，成本低廉，不需要特殊的设备，获得的Ni₃S₂纳米棒/不锈钢网对油水混合物的分离效率高、循环能力强，有利于实现工业化生产。

发明内容

本发明旨在开发一种用于油水分离的Ni₃S₂纳米棒/不锈钢网材料的制备方法，使不锈钢网表面具有超疏水/超亲油特性。

为实现上述目的，本发明的具体工艺流程如下：