CN114377435A - 一种超耐用型油水分离网的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种超耐用型油水分离网的制备方法。该方法制备的油水分离网表面具有坚固的超亲水性铠甲防护层，该防护层由坚固的金属氧化层和超亲水/水下超疏油性凝胶高分子层两部分共同组成，该防护层具有超强的结构稳定性和化学稳定性，能够防止使用过程中的机械磨损和化学腐蚀对金属网造成损坏。因此，该方法制备的金属网在含油污水分离中展现出超强的耐用性。该制备方法简单、成本低，适合工业化应用。

Description

一种超耐用型油水分离网的制备方法

技术领域

本发明涉及一种超耐用型油水分离网的制备方法，属于新材料技术领域。

背景技术

含油污水的高效处理对实现水资源循环利用和生态环境保护具有重大意义。膜分离技术具有分离精度高、能耗低、浓缩液可回收等优点，被认为是含油污水处理领域最具潜力的技术。但是，现有的油水分离膜还无法实现工业化应用，究其原因，在于分离膜材料的稳定性差，易受损坏失效。

针对膜表面组分和结构易受损失效的关键问题，本发明选用机械强度高、耐蚀性好、廉价的不锈钢金属网作为基膜材料，通过简单的热处理工艺使金属网表面原位氧化结晶形成坚固的超亲水性铠甲防护层，再通过涂覆工艺将超亲水/水下超疏油性凝胶高分子涂覆在网表面获得一种超耐用型油水分离网，该金属网在含油污水处理方面具有很好的工程应用价值。

发明内容

本发明具体涉及一种超耐用型油水分离网的制备方法。该方法制备的油水分离网表面具有坚固的超亲水性铠甲防护层，该防护层由坚固的金属氧化层和超亲水/水下超疏油性凝胶高分子层两部分共同组成，该防护层具有超强的结构稳定性和化学稳定性，能够防止使用过程中的机械磨损和化学腐蚀对金属网造成损坏。因此，该方法制备的金属网在含油污水分离中展现出超强的耐用性。该制备方法简单、成本低，适合工业化应用。

下面简要阐明本发明的实现过程。首先对不锈钢金属网进行预清洗处理；然后通过简单的热处理工艺使金属网表面原位氧化结晶形成坚固的超亲水性铠甲防护层；再通过涂覆工艺将超亲水/水下超疏油性凝胶高分子涂覆在网表面；涂覆过程中，凝胶中的植酸分子会与金属网表面氧化层发生螯合反应，使涂层与金属网之间结合更加稳定，可有效地防止涂层脱落；最终可获得一种超耐用型油水分离网。

本发明具体涉及一种超耐用型油水分离网的制备方法，其通过以下具体步骤实现：

(1)金属网预清洗：先将不锈钢金属网依次浸入丙酮、乙醇和去离子水中超声清洗，去除表面杂物；然后，在40～80摄氏度条件下干燥。

(2)热处理工艺：将(1)中清洗后的金属网放置在马弗炉内，马弗炉的升温速率设置为5～20摄氏度每分钟，在空气环境下升温至700～1000摄氏度，在该温度下保持1～3小时；然后进行降温，降温速率设置为5～20摄氏度每分钟，马弗炉内温度降为室温后，将金属网取出。

(3)涂覆工艺：将植酸(0.01％～4％)、聚乙烯亚胺(0.01％～4％)、海藻酸钠(0.01％～4％)与水以不同的质量比混合配制成凝胶涂层液；然后把(2)中制备的金属网浸泡在涂层液中，通过简单的浸涂提拉法将凝胶分子涂覆在金属网上；上述涂覆过程中可以通过改变涂覆次数来调控金属网表面涂层厚度；最后，在40～80摄氏度条件下干燥，即可获得超耐用型油水分离网。

本发明的目的是提供一种超耐用型油水分离网的制备方法，该方法制备的金属网在含油污水处理方面具有很好的应用价值。

附图说明：

附图1为依据本发明所制备的金属网的扫描电子显微图。

附图2为依据本发明所制备的金属网的耐磨损测试图。

附图3为依据本发明所制备的金属网经过酸腐蚀后的扫描电子显微图。

附图4为依据本发明所制备的金属网膜对油水混合物的分离性能图。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例来详细描述本发明。

实施例1

将2000目的不锈钢金属网裁剪成5厘米长和5厘米宽的小方块；接着将裁剪的金属网依次浸入丙酮、乙醇和去离子水中超声清洗1小时，去除表面杂物；然后，在50摄氏度条件下干燥1小时。将干燥后的金属网放置在马弗炉内，马弗炉的升温速率设置为10摄氏度每分钟，在空气环境下升温至900摄氏度，在该温度下保持1小时；然后进行降温，降温速率设置为10摄氏度每分钟，马弗炉内温度降为室温后，将金属网取出待用。将2克植酸、2克聚乙烯亚胺、1克海藻酸钠与1升水混合配制成凝胶涂层液；然后把热处理后的金属网放入凝胶涂层液中浸泡10分钟，接着缓慢地将浸泡后的金属网取出，放置在50摄氏度恒温箱里干燥2小时，即可获得超耐用型油水分离网。

附图1为依据本发明所制备的金属网的扫描电子显微图。图中显示了金属网表面有氧化生成的金属氧化物晶体以及凝胶高分子涂层。

附图2为依据本发明所制备的金属网的耐磨损测试图。图中显示的是金属网在砂纸上滑动磨损过程，该过程中，所制备的金属网展现出很强的耐磨性能。

附图3为依据本发明所制备的金属网经过酸腐蚀后的扫描电子显微图。从图中可以看出，经过酸性溶液浸泡一周后，所制备的金属网表面涂层和结构几乎没有任何变化，仍然保持原始状态，说明该金属网具有很强的耐腐蚀性能。

附图4为依据本发明所制备的金属网膜对油水混合物的分离性能图。图中结果表明所制备的金属网膜对油水混合物具有很好的分离效果，在油水混合物分离中具有很好的应用价值。

Claims (1)

1.本发明具体涉及一种超耐用型油水分离网的制备方法，其通过以下步骤实现：

(1)金属网预清洗：先将不锈钢金属网依次浸入丙酮、乙醇和去离子水中超声清洗，去除表面杂物；然后，在40～80摄氏度条件下干燥。

(2)热处理工艺：将(1)中清洗后的金属网放置在马弗炉内，马弗炉的升温速率设置为5～20摄氏度每分钟，在空气环境下升温至700～1000摄氏度，在该温度下保持1～3小时；然后进行降温，降温速率设置为5～20摄氏度每分钟，马弗炉内温度降为室温后，将金属网取出。

(3)涂覆工艺：将植酸(0.01％～4％)、聚乙烯亚胺(0.01％～4％)、海藻酸钠(0.01％～4％)与水以不同的质量比混合配制成凝胶涂层液；然后把(2)中制备的金属网浸泡在涂层液中，通过简单的浸涂提拉法将凝胶分子涂覆在金属网上；上述涂覆过程中可以通过改变涂覆次数来调控金属网表面涂层厚度；最后，在40～80摄氏度条件下干燥，即可获得超耐用型油水分离网。

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