一種無(wú)需低表面能試劑修飾制備超疏水超親油銅網(wǎng)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種超疏水超親油銅網(wǎng)的制備方法，尤其涉及一種無(wú)需低表面能試劑修飾制備超疏水超親油銅網(wǎng)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]原油在開(kāi)采、運(yùn)輸、使用過(guò)程中容易產(chǎn)生溢油事故。例如在2010年4月20日爆發(fā)的墨西哥灣溢油事故，導(dǎo)致上百萬(wàn)加侖原油從1500米深的地下噴出，導(dǎo)致每天高達(dá)5000桶原油泄漏到墨西哥海灣。大量的溢油不僅對(duì)海洋和海岸線附近生物的生存環(huán)境造成毀滅性危害，還將造成大量寶貴原油資源的浪費(fèi)。目前常用的海面溢油處理方法主要有圍油欄法、分散劑法、原位燃燒法和吸附法。但這些溢油處理方法具有較多缺點(diǎn)，主要包括設(shè)備昂貴、油水分離效率低、二次污染等。
[0003]近年來(lái)開(kāi)發(fā)出的超疏水技術(shù)為海面溢油的回收提供了一種新的思路。具有超疏水超親油的材料具有對(duì)水高達(dá)150°以上的接觸角，而對(duì)油類物質(zhì)(原油、汽油、柴油、甲苯等烷烴、混合烷烴和芳香烴等碳?xì)浠衔?。例如:江雷等將不銹鋼網(wǎng)表面使用聚四氟乙烯修飾后表面具有超疏水超親油性能，油滴能夠快速穿透此類不銹鋼網(wǎng)的網(wǎng)孔，而水滴則在不銹鋼網(wǎng)表面呈現(xiàn)球形且迅速滾利不銹鋼網(wǎng)表面，因此實(shí)現(xiàn)油水分離。沿著這一思路，大量的具有表面超疏水性和超親油性的銅網(wǎng)被制備出來(lái)用于油水分離領(lǐng)域，但幾乎所有的制備方法都無(wú)法避免使用低表面能物質(zhì)修飾。常用的低表面能物質(zhì)主要包括含氟的低表面能物質(zhì)如聚四氟乙烯、全氟辛基三氯硅烷、全氟辛基三乙氧基硅烷、全氟癸基三乙氧基硅烷、全氟癸基硫醇和含碳的長(zhǎng)鏈烷基低表面能物質(zhì)如硬脂酸、軟脂酸，正十二硫醇等。這類低表面能物質(zhì)通常具有毒性。另外，這些低表面能試劑通常為有機(jī)物，其熱穩(wěn)定性較差，在使用過(guò)程中分解后會(huì)造成超疏水性能的降低。因此，開(kāi)發(fā)無(wú)需低表面能試劑修飾制備超疏水超親油銅網(wǎng)的方法能夠避免有毒有機(jī)物的使用，提高超疏水材料的熱穩(wěn)定性，因而提升這類材料在實(shí)際應(yīng)用中的能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種無(wú)需低表面能試劑修飾制備超疏水超親油銅網(wǎng)的方法。
[0005]本發(fā)明是這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)的:一種無(wú)需低表面能試劑修飾制備超疏水超親油銅網(wǎng)的方法，其特征在于步驟為:
(1)將銅網(wǎng)依次用丙酮和去離子水清洗后用氮?dú)獯蹈蓚溆茫?br> (2)同時(shí)，在室溫下將水溶性貴金屬鹽溶解在50ML去離子水中得到一定濃度的貴金屬鹽水溶液；
(3)隨后將清洗過(guò)的銅網(wǎng)垂直浸入此貴金屬鹽水溶液中浸泡一定時(shí)間；
(4)然后將銅網(wǎng)從溶液中取出并用去離子水清洗；最后將上述經(jīng)浸泡并清洗過(guò)的銅網(wǎng)在一定溫度下干燥一定時(shí)間后即得到具有超疏水性和超親油性的銅網(wǎng)。
[0006]本發(fā)明所述銅網(wǎng)包括紫銅網(wǎng)、磷銅網(wǎng)和黃銅網(wǎng)，銅網(wǎng)的孔徑為100~500目。
[0007]本發(fā)明所述貴金屬鹽包括氯金酸和氯鉑酸，均為分析純?cè)噭?，由?guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑公司提供。
[0008]本發(fā)明的所述貴金屬鹽水溶液濃度為0.0005 M~0.01 M。
[0009]本發(fā)明所述浸泡一定時(shí)間范圍包含5分鐘至120分鐘。
[0010]本發(fā)明所述一定溫度下干燥一定時(shí)間所涉及的溫度范圍為80~200°C，時(shí)間為30分鐘~120分鐘。
[0011]本發(fā)明的技術(shù)效果是:本發(fā)明的一種無(wú)需低表面能試劑修飾制備超疏水超親油銅網(wǎng)的方法與現(xiàn)有技術(shù)相比具有工藝簡(jiǎn)單，不使用有毒的含氟或含碳低表面能試劑的特點(diǎn)，是制備超疏水超親油銅網(wǎng)的一類全新方法。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本發(fā)明中使用氯金酸修飾的200目紫銅網(wǎng)(氯金酸溶液濃度為0.001 M,浸泡時(shí)間為30分鐘，干燥溫度為200 °C，干燥時(shí)間為I小時(shí))的掃描電子顯微鏡照片。
[0013]圖2為本發(fā)明中使用氯金酸修飾的200目紫銅網(wǎng)(氯金酸溶液濃度為0.001 M,浸泡時(shí)間為30分鐘，干燥溫度為200 °C，干燥時(shí)間為I小時(shí))表面5 yL水滴的靜態(tài)接觸角，為 158.3。 ο
[0014]圖3為本發(fā)明中使用氯金酸修飾的200目紫銅網(wǎng)(氯金酸溶液濃度為0.001 M,浸泡時(shí)間為30分鐘，干燥溫度為200 °C，干燥時(shí)間為I小時(shí))表面5 yL甲苯的靜態(tài)接觸角，為O。。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面實(shí)施例以及附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0016]實(shí)施例1
將200目紫銅網(wǎng)(尺寸為3.5 cmX3.5 cm)依次用丙酮和去離子水清洗后用氮?dú)獯蹈蓚溆?；同時(shí)，在室溫下將氯金酸溶解在50 ML去離子水中得到0.001 M的氯金酸溶液；隨后將清洗過(guò)的200目紫銅垂直浸入氯金酸溶液中浸泡30分鐘；然后將銅網(wǎng)從溶液中取出并用去離子水清洗；最后將上述經(jīng)浸泡并清洗過(guò)的銅網(wǎng)在100°C下干燥I小時(shí)后即得到具有超疏水性和超親油性的銅網(wǎng)。使用光學(xué)接觸角測(cè)試儀檢測(cè)(德國(guó)，KRUSS，DSA100)，5 μ L去離子水在此表面的靜態(tài)接觸角為158.3°，5 UL甲苯在此表面的靜態(tài)接觸角為0°，即表面具有超疏水性和超親油性。
[0017]實(shí)施例2
將200目紫銅網(wǎng)(尺寸為3.5 cmX3.5 cm)依次用丙酮和去離子水清洗后用氮?dú)獯蹈蓚溆?；同時(shí)，在室溫下將氯鉑酸溶解在50 ML去離子水中得到0.001 M的氯金酸溶液；隨后將清洗過(guò)的200目紫銅垂直浸入氯鉑酸溶液中浸泡30分鐘；然后將銅網(wǎng)從溶液中取出并用去離子水清洗；最后將上述經(jīng)浸泡并清洗過(guò)的銅網(wǎng)在100°C下干燥I小時(shí)后即得到具有超疏水性和超親油性的銅網(wǎng)。使用光學(xué)接觸角測(cè)試儀檢測(cè)(德國(guó)，KRUSS，DSA100)，5 μ L去離子水在此表面的靜態(tài)接觸角為162.3°，5 UL甲苯在此表面的靜態(tài)接觸角為0°，即表面具有超疏水性和超親油性。
[0018]實(shí)施例3
將200目磷銅網(wǎng)(尺寸為3.5 cmX3.5 cm)依次用丙酮和去離子水清洗后用氮?dú)獯蹈蓚溆茫煌瑫r(shí)，在室溫下將氯金酸溶解在50 ML去離子水中得到0.001 M的氯金酸溶液；隨后將清洗過(guò)的200目紫銅垂直浸入氯金酸溶液中浸泡30分鐘；然后將銅網(wǎng)從溶液中取出并用去離子水清洗；最后將上述經(jīng)浸泡并清洗過(guò)的銅網(wǎng)在100°C下干燥I小時(shí)后即得到具有超疏水性和超親油性的銅網(wǎng)。使用光學(xué)