CN111921389B - 一种氟化石墨烯基超疏水分离膜和制备方法及在油水分离中的应用 - Google Patents

一种氟化石墨烯基超疏水分离膜和制备方法及在油水分离中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种氟化石墨烯基超疏水分离膜和制备方法及在油水分离中的应用，以铜网为基材，先采用水热法在铜网表面生成一层片状Cu2S，然后通过浸渍法，在NiCl2溶液中制备出具有粗糙表面的Ni(OH)2/Cu2S复合材料。在Ni(OH)2/Cu2S复合材料表面进行界面电化学聚合，制备出PPy/FGO/Ni(OH)2/Cu2S覆盖的高效油水分离铜网膜。本发明的超疏水网膜具有制备简单、过程可控、耐腐蚀和超疏水的特性，可高效分离含油废水，同时可以重复使用。

Description

一种氟化石墨烯基超疏水分离膜和制备方法及在油水分离中 的应用
技术领域
本发明涉及环境保护和油品回收技术领域，具体涉及一种氟化石墨烯基超疏水分离膜和制备方法及在油水分离中的应用。
背景技术
目前，随着石油工业的发展，每年产生的含油废水越来越多，给环境保护带来巨大压力。如果不能采取合理的方法就会导致资源的浪费，甚至会造成严重的环境污染，而如果能采取合适的方法，则会实现资源的充分利用，并且达到保护环境的目的。因此，努力提高原油污水的处理措施，对于原油污水治理具有重要的现实意义。
油水分离的主要方法有重力沉降法、离心法、吸附法、浮选法、破乳法、化学法等。但这些传统的处理方法，存在能耗高、占地面积大、用时长以及添加化学药剂易造成二次污染等问题。在复杂的传统工艺面前，具有能耗低、节省空间、操作简便等特点的膜分离技术优势明显。但也存在分离膜易被污染的不足。因此，开发一种具有自清洁性质的油水分离膜具有重大意义。
有机膜制备过程复杂，机械性能差、成本高，用料来源不如无机膜的制备工艺绿色环保，同时在使用过程中有机膜还会出现溶胀现象，影响油水分离效率。无机膜表面的微纳米结构具有较差的稳定性和较弱的抗腐蚀性能，在一些外力或腐蚀性基质中表面微结构很容易遭到破坏，导致油水分离性能丧失。因此，研制出具有良好稳定性和较强抗腐蚀性的网膜，仍是目前迫切需要解决的问题。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种可以快速、高效地分离油水混合物，同时可以自清洁，且制备方法简单的氟化石墨烯基超疏水分离膜和制备方法及在油水分离中的应用。
为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：
一种氟化石墨烯基超疏水分离膜的制备方法，先采用水热法在铜网表面生成一层片状Cu2S，然后通过浸渍法，在NiCl2溶液中制备出具有粗糙表面的Ni(OH)2/Cu2S复合材料，在Ni(OH)2/Cu2S复合材料表面进行界面电化学聚合，得到具有耐腐蚀和自清洁性能的超疏水油水分离膜。
本发明进一步的改进在于，所述铜网为300目的黄铜网；
所述铜网表面经丙酮、乙醇和去离子水清洗处理后再采用水热法在铜网表面生成一层片状Cu2S。
本发明进一步的改进在于，水热法在铜网表面生成一层片状Cu2S的具体条件为：将铜网放入到Na2S水溶液中，100～140℃下水热反应10～14小时。
本发明进一步的改进在于，Na2S溶液的浓度为0.1～0.5mol/L。
本发明进一步的改进在于，制备Ni(OH)2/Cu2S覆盖的铜网的具体条件为：将表面生成有一层片状Cu2S的铜网浸入NiCl2溶液中，调节pH值为5.5～8.0，保持5～20分钟后，取出后用水和乙醇清洗，晾干，得到Ni(OH)2/Cu2S覆盖的铜网。
本发明进一步的改进在于，NiCl2溶液的浓度为0.01～0.03mol/L；
采用0.1mol/L NaOH水溶液调节pH值为5.5～8.0。
本发明进一步的改进在于，在Ni(OH)2/Cu2S复合材料表面进行界面电化学聚合FGO/PPy的具体条件为：以Ni(OH)2/Cu2S覆盖的铜网为工作电极，铂片为对电极，饱和甘汞电极为参比电极，FGO/PPy混合溶液为工作溶液，+0.6～+0.8V恒电位电沉积800s～1200s。
本发明进一步的改进在于，FGO/PPy混合液通过以下过程制得：将100mL 0.6～1.6g/L的氟化石墨烯溶液放入容器中超声分散均匀，再加入100mL含有吡咯和十二烷基苯磺酸钠的混合溶液，搅拌均匀，得到FGO/PPy混合液；混合溶液中吡咯的浓度为0.1～0.6mol/L，十二烷基苯磺酸钠的浓度为0.01～0.06mol/L。
一种上述方法制备的超疏水油水分离膜，该超疏水油水分离膜在空气中水接触角在150°以上；
超疏水油水分离膜在油水分离之后，通过紫外光照后实现表面自清洁。
一种如上所述的超疏水油水分离膜在油水分离中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明制备的复合膜具有机械性能强、稳定性好及耐腐蚀的优点。这是由于具有低表面能和高机械强度的FGO的加入，克服了Ni(OH)2/Cu2S复合材料耐腐性差的不足，提高了PPy有机膜的机械性能和稳定性，有利于进一步提高了复合材料的疏水性能。同时，PPy/FGO/Ni(OH)2/Cu2S复合膜具有光照自清洁功能，可重复利用，避免资源浪费，具有环保和工业放大优势。本发明的制备方法简单、使用方法简便，可进行再生重复利用，油水分离效果好，克服了传统的无机膜耐腐蚀性差和有机高分子膜机械性能弱、稳定性和耐腐蚀性能差的不足。
附图说明
图1为按实施例1方法制备的不同放大倍数的PPy/FGO/Ni(OH)2/Cu2S复合膜层的SEM图；其中，(a)为低放大倍数，(b)为高放大倍数。
图2为按实施例1方法制备的PPy/FGO/Ni(OH)2/Cu2S复合膜覆盖的铜网的XRD谱图；
图3为PPy/FGO/Ni(OH)2/Cu2S复合膜的红外光谱图
图4为按实施例1方法制备的PPy/FGO/Ni(OH)2/Cu2S复合膜覆盖的铜网；其中，a为PPy/FGO/Ni(OH)2/Cu2S复合膜与水的接触角，b为PPy/FGO/Ni(OH)2/Cu2S复合膜与油的接触角。
图5为按工业应用实施例1方法进行的油水分离实验装置和分离效果图；其中，其中，(a)为油水分离实验装置，(b)为油水分离效果图。
图6为不同复合物覆盖的铜网的Tafel极化曲线图；
图7为多次重复油水分离效率图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明。以便于所属领域技术人员对本发明的理解。
本发明所采用的技术方案是：以铜网为基材，先采用水热法在铜网表面生成一层片状Cu2S，然后通过浸渍法，在NiCl2溶液中制备出具有粗糙表面的Ni(OH)2/Cu2S复合材料。在Ni(OH)2/Cu2S复合材料表面进行界面电化学聚合，制备出PPy/FGO/Ni(OH)2/Cu2S复合膜层覆盖的高效油水分离铜网膜。
选用铜金属网为基底，是由于铜有良好的导电性、机械性和化学稳定性，表面覆盖PPy/FGO/Ni(OH)2/Cu2S复合膜层可以提高铜网的机械强度、抗腐蚀性能和疏水亲油性能。另一方面，PPy/FGO/Ni(OH)2/Cu2S复合材料的光催化活性可有效降解网膜上的油污，提供了油水分离金属网膜的自清洁再生功能，实现重复使用。
本发明所述的铜网表面经丙酮、乙醇和去离子水浸泡清洗处理，也可采用其他方式对所述紫铜网进行表面处理。
本发明所述的水热法，指的是将清洗烘干的铜网置于含有15mL0.3 mol/LNa2S溶液的特氟龙内衬不锈钢高压反应釜中，在高温下反应一段时间，自然冷却后，取Cu2S覆盖的铜网，洗涤并干燥。
本发明所述的浸渍法，指的是在室温下，将上述的Cu2S覆盖的铜网置于NiCl2溶液中一段时间，得到Ni(OH)2/Cu2S复合材料覆盖的铜网，洗涤并干燥。
本发明所述的界面电化学聚合，指的是在以上述制备的Ni(OH)2/Cu2S覆盖的铜网膜为工作电极，铂片为对电极，饱和甘汞电极为参比电极，在FGO/PPy溶液中进行恒电位电沉积，制得PPy/FGO/Ni(OH)2/Cu2S复合材料覆盖的复合铜网膜。
本发明所述的FGO，指的是将氧化石墨烯加入水中，超声分散后，将其加入到特氟龙内衬不锈钢高压反应釜中，并加入一定量的氢氟酸，恒温反应一段时间，清洗烘干，即得氟化石墨烯。
本发明所述的界面电化学聚合中的PPy/FGO溶液，指的是将氟化石墨烯在水中超声分散后，加入一定量吡咯、十二烷基苯磺酸钠和蒸馏水，超声、搅拌后制得PPy/FGO混合溶液。
本发明所述的超疏水性，是指在空气中，金属网膜的水接触角在150°以上。
本发明所述的多层负载油水分离铜网膜，可按照实际需要改变PPy/FGO的负载量，获得不同的油水分离及光照再生能力。
本发明所述的自清洁功能，指该金属网膜因油水分离操作后如果被微油相污染，PPy/FGO/Ni(OH)2/Cu2S可通过紫外光照引发光催化氧化反应来降解残留油脂，使金属网膜恢复超疏水性，实现表面自清洁，重新获得油水分离功能的过程。
本发明所述的耐腐蚀性，是由常温下，在质量浓度3％NaCl溶液中对PPy/FGO/Ni(OH)2/Cu2S复合材料覆盖的铜网膜进行Tafel极化曲线测定。
下面为具体实施例。
实施例1：PPy/FGO/Ni(OH)2/Cu2S覆盖的油水分离铜网膜的制备
(a)裁剪4cm×4cm大小的铜网，放于盛有丙酮的烧杯中超声清洗30min，取出后用乙醇和去离子水反复清洗，低温烘干备用。
(b)将清洗烘干的铜网置于含有15mL 0.1mol/L Na2S水溶液的特氟龙内衬不锈钢高压反应釜，在120℃下反应14小时。自然冷却后，取出铜网用乙醇和去离子水彻底清洗并干燥，制备出Cu2S覆盖的铜网。
(c)在25℃下，将Cu2S覆盖的铜网浸入0.01mol/L NiCl2溶液中，用0.1mol/L NaOH溶液调节溶液pH值为5.5，保持20min后，取出后用水和乙醇清洗，晾干，制备出Ni(OH)2/Cu2S覆盖的铜网。
(d)PPy/FGO/Ni(OH)2/Cu2S覆盖的铜网膜制备。将100mL 0.6g/L氟化石墨烯放入烧杯中超声分散4小时，加入100mL含有吡咯和十二烷基苯磺酸钠的混合溶液，磁力搅拌4小时，制备出FGO/PPy的混合液。其中，混合溶液中吡咯的浓度为0.1mol/L，十二烷基苯磺酸钠的浓度为0.01mol/L。
以Ni(OH)2/Cu2S覆盖的铜网为工作电极，铂片为对电极，饱和甘汞电极为参比电极，FGO/PPy混合溶液为工作溶液，在+0.6V恒电位电沉积1200s，清洗晾干。
将经上述步骤(d)获得的PPy/FGO/Ni(OH)2/Cu2S覆盖的油水分离铜网膜进行SEM表征，如图1中(a)和(b)所示，说明PPy/FGO/Ni(OH)2/Cu2S已被成功修饰在铜网表面。将上述步骤(d)获得的PPy/FGO/Ni(OH)2/Cu2S复合膜层覆盖的铜网膜进行XRD测试，如图2所示，FGO、Ni(OH)2和Cu2S的晶体峰的存在证实了复合膜层在铜网膜表面的生成。将上述步骤(d)获得的PPy/FGO/Ni(OH)2/Cu2S复合膜层覆盖的铜网膜进行红外光谱测试，如图3所示，PPy的结构峰存在证实了PPy在铜网膜表面的生成。将上述步骤(d)获得的油水分离铜网膜进行的疏水性测试，如图4中(a)和(b)所示，空气中与水的接触角为155°，与油的接触角为0°，表明其具有疏水亲油性。
PPy/FGO/Ni(OH)2/Cu2S覆盖的铜网膜的油水分离性能
参见图5中(a)和(b)，将制备的超疏水PPy/FGO/Ni(OH)2/Cu2S覆盖的铜网膜固定在两个亚克力法兰盘之间(法兰盘与亚克力管路连接)，油水混合液可以从管路两端进出。然后将石油醚/水、汽油/水、正庚烷/水的混合液分别放入烧杯中并高速搅拌形成乳状液后，从装置上端的倒入，在仅受重力无附加外力的作用下，石油醚、汽油和正庚烷快速通过该铜网膜，而水被截留在铜网膜上方，分离效率达到了98％以上。
实施例2：PPy/FGO/Ni(OH)2/Cu2S覆盖的油水分离铜网膜的制备
(a)裁剪4cm×4cm大小的铜网，放于盛有丙酮的烧杯中超声清洗30min，取出后用乙醇和去离子水反复清洗，低温烘干备用。
(b)将清洗烘干的铜网置于含有15mL 0.3mol/L Na2S水溶液的特氟龙内衬不锈钢高压反应釜，在100℃下反应10小时。自然冷却后，取出铜网用乙醇和去离子水彻底清洗并干燥，制备出Cu2S覆盖的铜网。
(c)在25℃下，将Cu2S覆盖的铜网浸入0.02mol/LNiCl2中，用0.1mol/L NaOH溶液调节溶液pH值为7.0，保持15min后，取出后用水和乙醇清洗，晾干，制备出Ni(OH)2/Cu2S覆盖的铜网。
(d)PPy/FGO/Ni(OH)2/Cu2S覆盖的铜网膜制备。将100mL 0.8g/L氟化石墨烯放入烧杯中超声分散4小时，100mL含有吡咯和十二烷基苯磺酸钠的混合溶液，磁力搅拌4小时，制备出FGO/PPy的混合液。其中，混合溶液中吡咯的浓度为0.2mol/L，十二烷基苯磺酸钠的浓度为0.02mol/L。
以Ni(OH)2/Cu2S覆盖的铜网为工作电极，铂片为对电极，饱和甘汞电极为参比电极，FGO/PPy混合溶液为工作溶液，在+0.7V恒电位电沉积1000s，清洗晾干。
PPy/FGO/Ni(OH)2/Cu2S覆盖的铜网膜的油水分离性能
按照图5的装置，将制备的超疏水PPy/FGO/Ni(OH)2/Cu2S覆盖的铜网膜固定在两个亚克力法兰盘之间(法兰盘与亚克力管路连接)，油水混合液可以从管路两端进出。然后将石油醚/水、汽油/水、正庚烷/水的混合液分别放入烧杯中并高速搅拌形成乳状液后，从装置上端的倒入，在仅受重力无附加外力的作用下，石油醚、汽油和正庚烷快速通过该铜网膜，而水被截留在铜网膜上方，分离效率达到了98.3％以上。
实施例3：PPy/FGO/Ni(OH)2/Cu2S覆盖的油水分离铜网膜的制备
(a)裁剪4cm×4cm大小的铜网，放于盛有丙酮的烧杯中超声清洗30min，取出后用乙醇和去离子水反复清洗，低温烘干备用。
(b)将清洗烘干的铜网置于含有15mL 0.3mol/L Na2S水溶液的特氟龙内衬不锈钢高压反应釜，在120℃下反应10小时。自然冷却后，取出铜网用乙醇和去离子水彻底清洗并干燥，制备出Cu2S覆盖的铜网。
(c)在25℃下，将Cu2S覆盖的铜网浸入0.03mol/L NiCl2中，用0.1mol/L NaOH溶液调节溶液pH值为8.0，保持5分钟后，取出后用水和乙醇清洗，晾干，制备出Ni(OH)2/Cu2S覆盖的铜网。
(d)PPy/FGO/Ni(OH)2/Cu2S覆盖的铜网膜制备。将100mL1.2 g/L氟化石墨烯放入烧杯中超声分散4小时，100mL含有吡咯和十二烷基苯磺酸钠的混合溶液，磁力搅拌4小时，制备出FGO/PPy的混合液。混合溶液中吡咯的浓度为0.3mol/L，十二烷基苯磺酸钠的浓度为0.03mol/L。
以Ni(OH)2/Cu2S覆盖的铜网为工作电极，铂片为对电极，饱和甘汞电极为参比电极，FGO/PPy混合溶液为工作溶液，在+0.8V恒电位电沉积800s，清洗晾干。
PPy/FGO/Ni(OH)2/Cu2S覆盖的铜网膜的油水分离性能
按照图5中(a)所示的装置，将实施例1制备的超疏水PPy/FGO/Ni(OH)2/Cu2S覆盖的铜网膜固定在两个亚克力法兰盘之间(法兰盘与亚克力管路连接)，油水混合液可以从管路两端进出。然后将石油醚/水、汽油/水、正庚烷/水的混合液分别放入烧杯中并高速搅拌形成乳状液后，从装置上端的倒入，在仅受重力无附加外力的作用下，石油醚、汽油和正庚烷快速通过该铜网膜，而水被截留在铜网膜上方，分离效率达到了98.6％以上。
PPy/FGO/Ni(OH)2/Cu2S覆盖的铜网膜的耐腐蚀性能
采用科思特电化学工作站，在25℃，扫描速度为5mV·s-1，相对开路电位±100mV的条件下，测试纯铜网、Ni(OH)2/Cu2S覆盖的铜网(Ni(OH)2/Cu2S/铜网)、实施例1制备的PPy/FGO/Ni(OH)2/Cu2S覆盖的铜网(PPy/FGO/Ni(OH)2/Cu2S/铜网)等材料在3％NaCl溶液中的Tafel极化曲线，如图6所示。通过Tafel极化曲线得到腐蚀电流密度I0、腐蚀电位E0、阴极塔菲尔斜率ba、阳极塔菲尔斜率bc等数据，结果如表1所示。从表1可见，PPy/FGO/Ni(OH)2/Cu2S覆盖的铜网膜提高了铜网的腐蚀电位，降低了自腐蚀电流，增强了铜网的耐腐蚀性。
表1表1为极化曲线数据表
Figure BDA0002631972260000091
油水分离铜网膜的自清洁再生与重复使用实验
在30W紫外光下照射2小时进行光催化降解表面油污，实现铜网膜再生。反应后，用100毫升去离子水清洗油水分离铜网膜，再次固定到上述的静态油水分离实验装置上，重复上述油水分离步骤，多次测定的结果如图7所示，从图7可以看出，该油水分离铜网膜具有良好的重复使用性能。
实施例4
(a)裁剪4cm×4cm大小的300目的黄铜网，放于盛有丙酮的烧杯中超声清洗30min，取出后用乙醇和去离子水反复清洗，低温烘干备用。
(b)将清洗烘干的铜网置于装有15mL 0.1mol/L Na2S水溶液的特氟龙内衬不锈钢高压反应釜，在100℃下反应14小时。自然冷却后，取出铜网用乙醇和去离子水彻底清洗并干燥，制备出表面生成有一层片状Cu2S的铜网。
(c)在25℃下，将表面生成有一层片状Cu2S的铜网浸入0.03mol/L NiCl2溶液中，用0.1mol/L NaOH溶液调节溶液pH值为5.5，保持20min后，取出后用水和乙醇清洗，晾干，制备出Ni(OH)2/Cu2S覆盖的铜网。
(d)PPy/FGO/Ni(OH)2/Cu2S覆盖的铜网膜制备。将100mL 1.2g/L氟化石墨烯溶液放入烧杯中超声分散4小时，然后加入100mL含有吡咯和十二烷基苯磺酸钠的混合溶液，磁力搅拌4小时，制备出FGO/PPy的混合液。混合溶液中吡咯的浓度为0.6mol/L，十二烷基苯磺酸钠的浓度为0.04mol/L。
以Ni(OH)2/Cu2S覆盖的铜网为工作电极，铂片为对电极，饱和甘汞电极为参比电极，FGO/PPy混合溶液为工作溶液，在+0.6V恒电位电沉积800s，清洗晾干。
实施例5
(a)裁剪4cm×4cm大小的300目的黄铜网，放于盛有丙酮的烧杯中超声清洗30min，取出后用乙醇和去离子水反复清洗，低温烘干备用。
(b)将清洗烘干的铜网置于装有15mL 0.2mol/L Na2S水溶液的特氟龙内衬不锈钢高压反应釜，在140℃下反应10小时。自然冷却后，取出铜网用乙醇和去离子水彻底清洗并干燥，制备出表面生成有一层片状Cu2S的铜网。
(c)在25℃下，将表面生成有一层片状Cu2S的铜网浸入0.01mol/L NiCl2溶液中，用0.1mol/L NaOH溶液调节溶液pH值为6，保持5min后，取出后用水和乙醇清洗，晾干，制备出Ni(OH)2/Cu2S覆盖的铜网。
(d)PPy/FGO/Ni(OH)2/Cu2S覆盖的铜网膜制备。将100mL 1.6g/L氟化石墨烯溶液放入烧杯中超声分散4小时，然后加入100mL含有吡咯和十二烷基苯磺酸钠的混合溶液，磁力搅拌4小时，制备出FGO/PPy的混合液。混合溶液中吡咯的浓度为0.2mol/L，十二烷基苯磺酸钠的浓度为0.03mol/L。
以Ni(OH)2/Cu2S覆盖的铜网为工作电极，铂片为对电极，饱和甘汞电极为参比电极，FGO/PPy混合溶液为工作溶液，在+0.8V恒电位电沉积1200s，清洗晾干。
实施例6
(a)裁剪4cm×4cm大小的300目的黄铜网，放于盛有丙酮的烧杯中超声清洗30min，取出后用乙醇和去离子水反复清洗，低温烘干备用。
(b)将清洗烘干的铜网置于装有15mL 0.5mol/L Na2S水溶液的特氟龙内衬不锈钢高压反应釜，在120℃下反应12小时。自然冷却后，取出铜网用乙醇和去离子水彻底清洗并干燥，制备出表面生成有一层片状Cu2S的铜网。
(c)在25℃下，将表面生成有一层片状Cu2S的铜网浸入0.02mol/L NiCl2溶液中，用0.1mol/L NaOH溶液调节溶液pH值为7，保持10min后，取出后用水和乙醇清洗，晾干，制备出Ni(OH)2/Cu2S覆盖的铜网。
(d)PPy/FGO/Ni(OH)2/Cu2S覆盖的铜网膜制备。将100mL 1.5g/L氟化石墨烯溶液放入烧杯中超声分散4小时，然后加入100mL含有吡咯和十二烷基苯磺酸钠的混合溶液，磁力搅拌4小时，制备出FGO/PPy的混合液。混合溶液中吡咯的浓度为0.3mol/L，十二烷基苯磺酸钠的浓度为0.02mol/L。
以Ni(OH)2/Cu2S覆盖的铜网为工作电极，铂片为对电极，饱和甘汞电极为参比电极，FGO/PPy混合溶液为工作溶液，在+0.7V恒电位电沉积1000s，清洗晾干。
实施例7
(a)裁剪4cm×4cm大小的300目的黄铜网，放于盛有丙酮的烧杯中超声清洗30min，取出后用乙醇和去离子水反复清洗，低温烘干备用。
(b)将清洗烘干的铜网置于装有15mL 0.4mol/L Na2S水溶液的特氟龙内衬不锈钢高压反应釜，在110℃下反应13小时。自然冷却后，取出铜网用乙醇和去离子水彻底清洗并干燥，制备出表面生成有一层片状Cu2S的铜网。
(c)在25℃下，将表面生成有一层片状Cu2S的铜网浸入0.04mol/L NiCl2溶液中，用0.1mol/L NaOH溶液调节溶液pH值为8，保持15min后，取出后用水和乙醇清洗，晾干，制备出Ni(OH)2/Cu2S覆盖的铜网。
(d)PPy/FGO/Ni(OH)2/Cu2S覆盖的铜网膜制备。将100mL 1g/L氟化石墨烯溶液放入烧杯中超声分散4小时，然后加入100mL含有吡咯和十二烷基苯磺酸钠的混合溶液，磁力搅拌4小时，制备出FGO/PPy的混合液。混合溶液中吡咯的浓度为0.4mol/L，十二烷基苯磺酸钠的浓度为0.06mol/L。
以Ni(OH)2/Cu2S覆盖的铜网为工作电极，铂片为对电极，饱和甘汞电极为参比电极，FGO/PPy混合溶液为工作溶液，在+0.7V恒电位电沉积900s，清洗晾干。

Claims (9)

1.一种氟化石墨烯基超疏水分离膜的制备方法，其特征在于，先采用水热法在铜网表面生成一层片状Cu2S，然后通过浸渍法，在NiCl2溶液中制备出具有粗糙表面的Ni(OH)2/Cu2S复合材料，在Ni(OH)2/Cu2S复合材料表面进行界面电化学聚合，得到具有耐腐蚀和自清洁性能的超疏水油水分离膜；在Ni(OH)2/Cu2S复合材料表面进行界面电化学聚合FGO/PPy的具体条件为：以Ni(OH)2/Cu2S覆盖的铜网为工作电极，铂片为对电极，饱和甘汞电极为参比电极，FGO/PPy混合溶液为工作溶液，+0.6～+0.8V恒电位电沉积800s～1200s。
2.根据权利要求1所述的一种氟化石墨烯基超疏水分离膜的制备方法，其特征在于，所述铜网为300目的黄铜网；
所述铜网表面经丙酮、乙醇和去离子水清洗处理后再采用水热法在铜网表面生成一层片状Cu2S。
3.根据权利要求1或2所述的一种氟化石墨烯基超疏水分离膜的制备方法，其特征在于，水热法在铜网表面生成一层片状Cu2S的具体条件为：将铜网放入到Na2S水溶液中，100～140℃下水热反应10～14小时。
4.根据权利要求3所述的一种氟化石墨烯基超疏水分离膜的制备方法，其特征在于，Na2S溶液的浓度为0.1～0.5mol/L。
5.根据权利要求1所述的一种氟化石墨烯基超疏水分离膜的制备方法，其特征在于，制备Ni(OH)2/Cu2S覆盖的铜网的具体条件为：将表面生成有一层片状Cu2S的铜网浸入NiCl2溶液中，调节pH值为5.5～8.0，保持5～20分钟后，取出后用水和乙醇清洗，晾干，得到Ni(OH)2/Cu2S覆盖的铜网。
6.根据权利要求1所述的一种氟化石墨烯基超疏水分离膜的制备方法，其特征在于，NiCl2溶液的浓度为0.01～0.03mol/L；
采用0.1mol/L NaOH水溶液调节pH值为5.5～8.0。
7.根据权利要求1所述的一种氟化石墨烯基超疏水分离膜的制备方法，其特征在于，FGO/PPy混合液通过以下过程制得：将100mL 0.6～1.6g/L的氟化石墨烯溶液放入容器中超声分散均匀，再加入100mL含有吡咯和十二烷基苯磺酸钠的混合溶液，搅拌均匀，得到FGO/PPy混合液；混合溶液中吡咯的浓度为0.1～0.6mol/L，十二烷基苯磺酸钠的浓度为0.01～0.06mol/L。
8.一种根据权利要求1-7中任意一项所述方法制备的超疏水油水分离膜，其特征在于，该超疏水油水分离膜在空气中水接触角在150°以上；
超疏水油水分离膜在油水分离之后，通过紫外光照后实现表面自清洁。
9.一种如权利要求8所述的超疏水油水分离膜在油水分离中的应用。
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