[发明专利]一种海胆状的镍钴水滑石不锈钢网膜及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种海胆状的镍钴水滑石不锈钢网膜及其制备方法和应用，所述制备方法包括以下步骤：清洗不锈钢网，对清洗后的不锈钢网进行表面羟基化或氧化处理，得到表面羟基化或氧化后的不锈钢网；配置前驱体溶液，所述前驱体溶液包括镍源、钴源、尿素、以及氟化铵；将所述表面羟基化或氧化后的不锈钢网浸渍在所述前驱体溶液中，采用水热法对所述不锈钢网进行改性；将改性后的不锈钢网取出、洗涤、烘干，得到所述海胆状的镍钴水滑石不锈钢网膜。本发明的海胆状的镍钴水滑石不锈钢网膜不仅具有优异的抗污染能力，能重力分离水包油乳液及各种油水混合物，而且还能高效快速的降解水溶性芳香族染料。

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，特别涉及一种海胆状的镍钴水滑石不锈钢网膜及其制备方法和应用。

背景技术

面对频繁发生的溢油事故及大量排放的制造业印染废水，膜分离是一种高效便捷的废水处理技术。然而，传统的膜分离材料在油水分离中易发生膜污染，造成膜通量和分离效率的急剧降低。且对于含有小尺寸油滴的水包油类乳状液和小分子的染料的复杂含油废水的处理时，膜分离技术常面临选择性低，操作压力高等问题，严重制约了其实际应用发展。因此，迫切需要开发一种具有耐用、高选择性、高通量和优异的防污性能的重力驱动膜应用于复杂含油废水的分离。

近年来，无机膜由于其物理化学稳定性，热稳定性和良好的耐久性而受到了更多的关注。其中不锈钢滤网相对于其他多孔基底材料(如：聚合物膜、陶瓷膜、织物纤维等)具有机械强度高、廉价易得、高通量、易于改性等优点，被广泛用于油水分离。尽管基于SSM改性的很多材料已经被广泛报道了，但是还是普遍存在以下几个问题：

(1)SSM固有的亲油性，使得其抗污染能力仍具有很大的挑战，即便是通过相关方法改性后的分离滤网也仅试用于低粘度的轻质油，并不适用于像原油这样的粘性油，很难满足复杂条件下的油水分离；

(2)SSM孔径较大，抗油压能力差，仅试用于油水混合物的分离，并不满足高精度的油水乳状液的需求；

(3)相关的制备工艺(如等离子体刻蚀、ATR原子转移聚合等)复杂繁琐，设备要求高，难以适用于大规模工业化生产。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种海胆状的镍钴水滑石不锈钢网膜及其制备方法和应用，所述海胆状的镍钴水滑石不锈钢网膜具有高抗污、高选择性、高通量的特性，能够适用于复杂含油废水的分离。

本发明的技术方案如下：

一方面，提供一种海胆状的镍钴水滑石不锈钢网膜的制备方法，包括以下步骤：

清洗不锈钢网，对清洗后的不锈钢网进行表面羟基化或氧化处理，得到表面羟基化或氧化后的不锈钢网；

配置前驱体溶液，所述前驱体溶液包括镍源、钴源、尿素、以及氟化铵；

将所述表面羟基化或氧化后的不锈钢网浸渍在所述前驱体溶液中，采用水热法对所述不锈钢网进行改性；

将改性后的不锈钢网取出、洗涤、烘干，得到所述海胆状的镍钴水滑石不锈钢网膜。

作为优选，清洗所述不锈钢网时，采用乙醇和去离子水依次重复冲洗多次。

作为优选，采用食人鱼溶液对所述不锈钢网进行表面羟基化处理。

作为优选，采用食人鱼溶液对所述不锈钢网进行表面羟基化处理时，具体包括以下子步骤：配置食人鱼溶液；将清洗后的不锈钢网置入所述食人鱼溶液中；在60℃条件下反应3h后取出，清洗后得到所述表面羟基化后的不锈钢网。

作为优选，所述镍源为硝酸镍和/或六水合硝酸镍，所述钴源为硝酸钴和/或六水合硝酸钴。

作为优选，所述水热法的反应温度为90℃，所述水热法的反应时间大于等于10h。