CN114950445B - 一种双功能型环境净化材料及其制备方法 - Google Patents
一种双功能型环境净化材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114950445B CN114950445B CN202210639827.1A CN202210639827A CN114950445B CN 114950445 B CN114950445 B CN 114950445B CN 202210639827 A CN202210639827 A CN 202210639827A CN 114950445 B CN114950445 B CN 114950445B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- zno
- lauric acid
- water
- oil
- composite material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title abstract description 10
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 8
- 238000000746 purification Methods 0.000 title description 3
- POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N dodecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCC(O)=O POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 100
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 58
- 239000005639 Lauric acid Substances 0.000 claims abstract description 50
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 36
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 27
- RBTBFTRPCNLSDE-UHFFFAOYSA-N 3,7-bis(dimethylamino)phenothiazin-5-ium Chemical compound C1=CC(N(C)C)=CC2=[S+]C3=CC(N(C)C)=CC=C3N=C21 RBTBFTRPCNLSDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 229960000907 methylthioninium chloride Drugs 0.000 claims abstract description 15
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 claims abstract description 12
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 claims abstract description 10
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 238000007146 photocatalysis Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 13
- VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N hexamethylenetetramine Chemical compound C1N(C2)CN3CN1CN2C3 VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- XIOUDVJTOYVRTB-UHFFFAOYSA-N 1-(1-adamantyl)-3-aminothiourea Chemical compound C1C(C2)CC3CC2CC1(NC(=S)NN)C3 XIOUDVJTOYVRTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229940011182 cobalt acetate Drugs 0.000 claims description 5
- QAHREYKOYSIQPH-UHFFFAOYSA-L cobalt(II) acetate Chemical compound [Co+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O QAHREYKOYSIQPH-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- 239000004312 hexamethylene tetramine Substances 0.000 claims description 5
- 235000010299 hexamethylene tetramine Nutrition 0.000 claims description 5
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 abstract description 5
- WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 1,2-Dichloroethane Chemical compound ClCCCl WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 abstract description 3
- 239000008204 material by function Substances 0.000 abstract description 2
- 239000010865 sewage Substances 0.000 abstract description 2
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 15
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 13
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 9
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 6
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 6
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 4
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 4
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000003075 superhydrophobic effect Effects 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- CAYPFLMKYYVWAT-UHFFFAOYSA-N dodecanoic acid;ethanol Chemical compound CCO.CCCCCCCCCCCC(O)=O CAYPFLMKYYVWAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 210000004379 membrane Anatomy 0.000 description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 3
- 239000002073 nanorod Substances 0.000 description 3
- 239000002071 nanotube Substances 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 229910052984 zinc sulfide Inorganic materials 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical group 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 2
- 235000019476 oil-water mixture Nutrition 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 241000282414 Homo sapiens Species 0.000 description 1
- 206010021143 Hypoxia Diseases 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 240000002853 Nelumbo nucifera Species 0.000 description 1
- 235000006508 Nelumbo nucifera Nutrition 0.000 description 1
- 235000006510 Nelumbo pentapetala Nutrition 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 230000007954 hypoxia Effects 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 210000002747 omentum Anatomy 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000013033 photocatalytic degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- FHNINJWBTRXEBC-HXEHWPEMSA-N sudan iii Chemical compound OC1=CC=C2C=CC=CC2=C1\N=N\C(C=C1)=CC=C1\N=N/C1=CC=CC=C1 FHNINJWBTRXEBC-HXEHWPEMSA-N 0.000 description 1
- 229940099373 sudan iii Drugs 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000000870 ultraviolet spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000003911 water pollution Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/76—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/80—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with zinc, cadmium or mercury
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
- B01J31/04—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing carboxylic acids or their salts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
- B01J35/39—Photocatalytic properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/0201—Impregnation
- B01J37/0203—Impregnation the impregnation liquid containing organic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
- C09K3/32—Materials not provided for elsewhere for absorbing liquids to remove pollution, e.g. oil, gasoline, fat
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
- C02F2101/308—Dyes; Colorants; Fluorescent agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2305/00—Use of specific compounds during water treatment
- C02F2305/10—Photocatalysts
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/30—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
- Y02W10/37—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using solar energy
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Public Health (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明涉及一种具有油水分离与光催化功能的Co‑ZnO/月桂酸复合材料及其制备方法，属于水环境污染治理与功能材料技术领域。该Co‑ZnO/月桂酸材料是通过月桂酸浸渍不锈钢丝网上的Co‑ZnO纳米阵列自组装成多级结构。经月桂酸处理120min的Co‑ZnO/月桂酸复合材料对甲苯/水、环己烷/水、石油醚/水、1,2二氯乙烷/水和二氯甲烷/水混合液的分离效率分别为95.6%、97.2%、97.5%、98.4%和98.8%；同时，在可见光照射下，该材料对亚甲基蓝的降解效率高达90%。所制备的具有油水分离与可见光催化功能的Co‑ZnO/月桂酸复合材料针对于混合有机污水高效治理具有重要的应用潜力。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有油水分离与光催化功能的Co-ZnO/月桂酸复合材料及其制备方法，属于水环境污染治理与功能材料技术领域。
背景技术
随着工业化进程的飞速发展与人们生活水平的日益提高，一系列问题随之而来，其中污水排放造成的水污染最为严重。大量有害、难降解的有机工业废水的排放不仅对生态环境造成了严重的破坏而且极大地威胁人类健康。因此，提高水环境中有机污染物的去除效率，保证水资源的生态安全性具有重要的意义。处理水中小分子有机物主要通过光催化，利用自然光降解废水中的有害污染物，将微污染物转化为水和二氧化碳，这是节约能源、解决水环境危机的一种有效途径。同时，食品、医药、石化生产、钢铁冶炼、金属加工等产生了无数含油废水，但是油类与水面的紧密接触形成与空气隔绝的致密油层会造成水体中动植物因缺氧而死亡，这将极大地破坏生态系统的平衡。处理水中油污的常见方法主要有化学氧化、原位燃烧、吸附等，但是由于高的处理成本与低的分离效率这些方法不能使油水分离工业化。因此，开发具有低成本、高效、生态友好等特点的油水混合物分离材料同样成为生态环保需求的当务之急。受荷叶与鱼鳞的启发，特殊浸润性膜材料利用了膜表面对水和油亲和性差异使其中一相选择性透过，而与膜亲和性较差的另一相被截留，高效的油水分离为含油废水的处理提供了极高的可行性。
现有技术中报道了一些用于油水分离或光催化降解亚甲基蓝的材料，例如，公开号为CN113388155A的中国专利文献报道制备了一种超疏水海绵，测量其接触角大于138°，具有较好的疏水性，但不能进行光催化；公开号为CN114247454A的中国专利文献报道制备了一种零维ZnSe-二维SnSe异质结催化剂，具有高效的亚甲蓝降解效率，但不具有油水分离性能。但是，在复杂工业环境中，水体往往面临着严峻的有机小分子与有机油污双重污染问题。因此，如何制备出一种具有高效油水分离性能与高效降解亚甲蓝的材料十分有研究意义。
发明内容
本发明解决的第一个技术问题是提供一种既可以油水分离，又能在可见光下具有光催化性能的双功能型环境净化材料。
本发明Co-ZnO/月桂酸复合材料可以将甲苯/水、环己烷/水、石油醚/水、1,2二氯乙烷/水和二氯甲烷/水混合液高效分离，同时也能实现可见光下亚甲基蓝的高效降解。
本发明解决的第二个技术问题是提供Co-ZnO/月桂酸复合材料的制备方法。
Co-ZnO/月桂酸复合材料的制备方法，包括以下步骤：
a、将六水硝酸锌和六亚甲基四胺溶于去离子水中得到前驱体溶液，将不锈钢丝网浸泡在前驱体溶液中，然后取出在烘箱中干燥。
b、将步骤a中获得的丝网在马弗炉中煅烧得到种子层，然后再放入装有乙酸钴与前驱体混合溶液的水热釜中进行水热生长Co-ZnO。
c、将步骤b得到的不锈钢丝网负载Co-ZnO用月桂酸的乙醇溶液浸渍，随后放入烘箱中干燥，即得到所述的Co-ZnO/月桂酸复合材料。
在一种实施方式中，步骤a中，浸泡时间为10～50min；优选的，浸泡时间为30min。
在一种实施方式中，步骤b中，水热温度为80～110℃；优选的，水热温度为95℃。
在一种实施方式中，步骤b中，水热时间为2～6h；优选的，水热时间为3h。
在一种实施方式中，步骤c中，月桂酸用量为0.01～0.05mol/L；优选的，月桂酸用量为0.02mol/L。
在一种实施方式中，步骤c中，月桂酸浸渍时间为30～120min；优选的，浸渍时间为120min。
在一种实施方式中，步骤c中，干燥温度为40～80℃；优选的，干燥温度为60℃。
本发明解决的第三个技术问题是提供了一种所述的Co-ZnO/月桂酸复合材料的应用，将其用于油水混合液的分离和亚甲基蓝的降解。
本发明的有益效果：
1、本发明所述的Co-ZnO/月桂酸复合材料，当月桂酸浸渍Co-ZnO时，月桂酸中的-COO-基团与ZnO表面的-OH基团之间发生脱水反应，并在其表面构成片层结构，可大幅度提高Co-ZnO表面的粗糙程度，同时月桂酸的长烷链导致低表面能，从而构建超疏水表面，使Co-ZnO/月桂酸复合材料具有高效的油水分离效率和亚甲基蓝降解效率。
2、本发明的制备方法中所用原材料来源广泛，利用其结构特性对油水分离与亚甲基蓝分解同时进行，使用的LED灯能耗低，操作简便。
附图说明
图1为实施例1所得的Co-ZnO/月桂酸复合材料的XRD图。
图2为实施例1所得的Co-ZnO/月桂酸复合材料的SEM图。
图3为实施例2所得的Co-ZnO/月桂酸复合材料的XRD图。
图4为实施例2所得的Co-ZnO/月桂酸复合材料的SEM图。
图5为实施例3所得的Co-ZnO/月桂酸复合材料的XRD图。
图6为实施例3所得的Co-ZnO/月桂酸复合材料的SEM图。
图7为实施例3所得的Co-ZnO/月桂酸复合材料的油水分离效率图。
图8为实施例1、2、3所得的Co-ZnO/月桂酸复合材料对亚甲基蓝的降解效率图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
油水分离和光催化活性测试
使用苏丹Ⅲ对油进行染色，使用亚甲基蓝对水进行染色，然后将20mL的油水混合物(V油：V水＝1:1)缓慢倒入分离装置中进行分离。以10mL浓度为10mg/L亚甲基蓝有机染料，将负载10mg光催化量的改性网膜放入亚甲基蓝溶液中，随后打开功率为40W白炽灯，每隔30min取样，并用紫外可见分光光度计在664nm处检测吸收值。
实施例1
合成过程：
1)将1.189g六水硝酸锌和0.56g六亚甲基四胺溶于去离子水中得到前驱体溶液，将不锈钢丝网在前驱体溶液中浸泡20min，然后取出在烘箱中60℃干燥。
2)将步骤1)中获得的丝网在马弗炉中500℃煅烧20min得到种子层，然后再放入装有乙酸钴与前驱体混合溶液的水热釜中80℃水热生长6h，取出并在鼓风干燥箱中干燥得到Co-ZnO。
3)将步骤b得到的不锈钢丝网负载Co-ZnO用0.02mol/L的月桂酸乙醇溶液浸渍60min，然后取出在烘箱中80℃干燥60min，即得到具有油水分离和光催化性能的微片状-纳米棒双层结构的Co-ZnO/月桂酸复合材料。
图1为本发明实施例1所得的Co-ZnO/月桂酸复合材料的XRD图，由图1可知：实施例1所制得的Co-ZnO/月桂酸复合材料的XRD衍射峰对应于六方纤锌矿结构的ZnO，未出现其他杂质峰。
图2为本发明实施例1所得的Co-ZnO/月桂酸复合材料的SEM图，图1清晰的显示出Co-ZnO纳米管上层出现微片状结构，表面粗糙。
实施例2
合成过程：
1)将1.189g六水硝酸锌和0.56g六亚甲基四胺溶于去离子水中得到前驱体溶液，将不锈钢丝网在前驱体溶液中浸泡40min，然后取出在烘箱中60℃干燥。
2)将步骤1)中获得的丝网在马弗炉中500℃煅烧20min得到种子层，然后再放入装有乙酸钴与前驱体混合溶液的水热釜中110℃水热生长2h，取出并在鼓风干燥箱中干燥得到Co-ZnO。
3)将步骤b得到的不锈钢丝网负载Co-ZnO用0.04mol/L的月桂酸乙醇溶液浸渍90min，然后取出在鼓风干燥箱中40℃干燥60min，即得到具有油水分离和光催化性能的微片状-纳米棒双层结构的Co-ZnO/月桂酸复合材料。
图3为本发明实施例2所得的Co-ZnO/月桂酸复合材料的XRD图，由图3可知：实施例2所制得的Co-ZnO/月桂酸油水分离光催化材料的XRD衍射峰对应于六方纤锌矿结构的ZnO，未出现其他杂质峰。
图4为本发明实施例2所得的Co-ZnO/月桂酸复合材料的SEM图，图4清晰的显示出Co-ZnO纳米管上层出现微片状结构，表面粗糙。
实施例3
合成过程：
1)将1.189g六水硝酸锌和0.56g六亚甲基四胺溶于去离子水中得到前驱体溶液，将不锈钢丝网在前驱体溶液中浸泡30min，然后取出在烘箱中60℃干燥。
2)将步骤1)中获得的丝网在马弗炉中500℃煅烧20min得到种子层，然后再放入装有乙酸钴与前驱体混合溶液的水热釜中95℃水热生长3h，取出并在鼓风干燥箱中干燥得到Co-ZnO。
3)将步骤b得到的不锈钢丝网负载Co-ZnO用0.02mol/L的月桂酸乙醇溶液浸渍120min，然后取出在鼓风干燥箱中60℃干燥60min，即得到具有油水分离和光催化性能的微片状-纳米棒双层结构的Co-ZnO/月桂酸复合材料。
图5为本发明实施例3所得的Co-ZnO/月桂酸复合材料的XRD图，由图5可知：实施例3所制得的Co-ZnO/月桂酸复合材料的XRD衍射峰对应于六方纤锌矿结构的ZnO，未出现其他杂质峰。
图6为本发明实施例3所得的Co-ZnO/月桂酸复合材料的SEM图，图8清晰的显示出Co-ZnO纳米管上层出现微片状结构，表面粗糙度大幅度提高。三维网孔结构满足了典型的液态“点接触”，可以在固体和水之间捕获大量空气，从而“截获”水滴。同时月桂酸的长烷链导致了低表面能，为高效油水分离提供可能。
图7为实施例3所制备的Co-ZnO/月桂酸复合材料的油水分离效果图，图7清晰地显示出Co-ZnO/月桂酸复合材料对甲苯/水、环己烷/水、石油醚/水、1,2二氯乙烷/水和二氯甲烷/水混合物的分离效率分别为95.6％、97.2％、97.5％、98.4％和98.8％，达到了优良的油水分离效果。
图8为实施例1、实施例2、实施例3所制备的Co-ZnO/月桂酸复合材料对亚甲基蓝的降解效率图，由图8可知实施例1、实施例2、实施例3所制备的Co-ZnO/月桂酸复合材料对亚甲基蓝的降解效率几乎高达90％。
Claims (2)
1.一种双功能型Co-ZnO/月桂酸复合材料，其特征在于：Co-ZnO经月桂酸浸渍后，形成纳米阵列与微米片的多级结构，具有油水分离与光催化双功能，所述的Co-ZnO是由乙酸钴、六水硝酸锌和六亚甲基四胺的前驱体溶液在不锈钢丝网的ZnO种子层上水热生长得到的。
2.一种权利要求1所述的Co-ZnO/月桂酸复合材料的应用，其特征在于，将其用作油水分离和可见光下降解亚甲基蓝。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210639827.1A CN114950445B (zh) | 2022-06-08 | 2022-06-08 | 一种双功能型环境净化材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210639827.1A CN114950445B (zh) | 2022-06-08 | 2022-06-08 | 一种双功能型环境净化材料及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114950445A CN114950445A (zh) | 2022-08-30 |
| CN114950445B true CN114950445B (zh) | 2024-05-07 |
Family
ID=82959980
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210639827.1A Active CN114950445B (zh) | 2022-06-08 | 2022-06-08 | 一种双功能型环境净化材料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114950445B (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107930622A (zh) * | 2017-12-08 | 2018-04-20 | 合肥华福土工合成材料有限公司 | 一种制备介孔Ag2O/TiO2复合材料的方法 |
| WO2019083198A1 (ko) * | 2017-10-25 | 2019-05-02 | 울산대학교 산학협력단 | 복합체 및 이를 포함하는 유수 분리용 재료 |
| CN110404294A (zh) * | 2018-04-18 | 2019-11-05 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 多孔纳米复合吸油材料及其制备方法和应用、油污水处理装置 |
| CN112156813A (zh) * | 2020-08-21 | 2021-01-01 | 成都理工大学 | 双层结构的Co2+/ZnO材料及其制备方法 |
-
2022
- 2022-06-08 CN CN202210639827.1A patent/CN114950445B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019083198A1 (ko) * | 2017-10-25 | 2019-05-02 | 울산대학교 산학협력단 | 복합체 및 이를 포함하는 유수 분리용 재료 |
| CN107930622A (zh) * | 2017-12-08 | 2018-04-20 | 合肥华福土工合成材料有限公司 | 一种制备介孔Ag2O/TiO2复合材料的方法 |
| CN110404294A (zh) * | 2018-04-18 | 2019-11-05 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 多孔纳米复合吸油材料及其制备方法和应用、油污水处理装置 |
| CN112156813A (zh) * | 2020-08-21 | 2021-01-01 | 成都理工大学 | 双层结构的Co2+/ZnO材料及其制备方法 |
Non-Patent Citations (7)
| Title |
|---|
| Lauric acid surface modified Co2+-ZnO@SSM composite membrane: Photocatalytic degradation of MB and oil/water separation for removal of organic pollutants;Qiqi Wu et al.,;《Applied Surface Science》;第662卷;第156933（1-9）页 * |
| Preparation of smart and reversible wettability cellulose fabrics for oil/ water separation using a facile and economical method;Tao Fan et al.,;《Carbohydrate Polymers》;第200卷;第63–71页 * |
| 具有微纳米结构超疏水表面润湿性的研究;徐建海;李梅;赵燕;路庆华;;化学进展;20061124(11);全文 * |
| 纳米氧化锌的表面修饰及其摩擦学行为研究;朱磊;江红;朱红;王滨;;宁夏大学学报(自然科学版);20070625(02);全文 * |
| 超疏水-超亲油材料在油水分离中的研究进展;党钊;刘利彬;向宇;方文元;;化工进展;20160615(S1);全文 * |
| 超疏水锌表面的制备及其性能研究;张燕;马福民;李文;于占龙;阮敏;丁一刚;;科技资讯;20130303(07);全文 * |
| 金属基体上超疏水表面的制备及其机械耐久性的研究进展;丁元迪;周潼;王若云;刘磊;胡文彬;;表面技术;20191220(12);全文 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114950445A (zh) | 2022-08-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109482152B (zh) | 基于蛋壳膜模板的金属氧化物复合纳米材料、其制备方法及应用 | |
| AU2020102333A4 (en) | Method for preparing biochar from phosphoric acid-modified enteromorpha prolifera, and use of biochar in removal of cadmium | |
| CN107020142B (zh) | 泡沫镍负载碳氮/还原石墨烯光催化剂的制备方法 | |
| CN105749893A (zh) | 一种表面负载纳米二氧化钛的改性活性炭纤维丝的制备方法 | |
| CN108479774B (zh) | 一种氧化锌复合光催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN108620113B (zh) | 一种氮掺杂的碳-铈复合纳米片的制备方法 | |
| CN107774285A (zh) | 一种高活性非整比BiOBr光催化材料的制备方法及其应用 | |
| CN105642295B (zh) | 一种多孔复合光催化剂及其应用 | |
| CN105148964A (zh) | 一种三维还原氧化石墨烯-Mn3O4/MnCO3纳米复合材料及其制备方法 | |
| CN105776410A (zh) | 一种具有毛细输水和光催化吸附功能的柔性溴氧化铋-二氧化钛/碳纤维净水材料及其制备方法 | |
| CN103922382B (zh) | 可见光响应微纳米分级多孔氧化铈的合成方法及应用 | |
| CN114950445B (zh) | 一种双功能型环境净化材料及其制备方法 | |
| CN107803185B (zh) | 一种基于生物质模板的磁性吸油材料及其制备方法 | |
| CN111514883A (zh) | 一种室内空气净化的碳基催化剂的制备方法 | |
| CN109046456B (zh) | 负载型锰-金属有机框架复合材料的制备方法及其应用 | |
| CN115159613B (zh) | 一种原位再生固废生物质炭基材料用于吸附治理有机污染物的方法 | |
| Mengkai et al. | Synthesis of biomimetic cerium oxide by bean sprouts bio-template and its photocatalytic performance | |
| CN115779946A (zh) | 一种硼氮共掺杂二氧化钛纳米管复合材料及其制备方法 | |
| CN115090279A (zh) | 用于粮油加工行业恶臭VOCs净化的二氧化钛负载型催化剂及其制备方法 | |
| CN102553534B (zh) | 17β-雌二醇分子印迹TiO2纳米管及其制备方法 | |
| CN108187756B (zh) | 一种记忆型光催化纤维素微球的制备方法 | |
| CN112062157A (zh) | 一种反蛋白石结构三氧化钨的制备方法及其在光芬顿助催化中的应用 | |
| CN102091620B (zh) | 多孔分级结构半导体光催化材料的制备方法 | |
| CN109225136A (zh) | 一种用于室内空气净化的功能性吸附材料及制备方法 | |
| CN109647418A (zh) | 一种泡沫镍负载钐掺杂氧化钛光催化剂的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |