[发明专利]微/纳米界面分离网及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明属于化学化工、功能材料技术领域，具体涉及一种微/纳米界面分离网及其制法和用途。

背景技术

油料中含有的游离水，会影响油料的品质，并对机械设备造成腐蚀，城市和工业生产排放的含油污水是环境的严重污染源，因而，寻找经济耐用、效率优良的油水分离方法是工业生产、城市生活亟待解决的课题。目前，油水分离技术领域中应用较多的是装备复杂、能耗较高的油水分离器，与之相比，新兴的微/纳米界面分离材料技术不仅是一种环境友好型净化技术，还具有低能耗、易操作等优点。

例如，申请号为01118387，公告号为CN1239223C的中国发明专利，采用化学气相沉积和热固化的方法，将纳米级低表面能粉末、分散剂在纳米光催化粘结剂和有机溶剂混合气氛中搅拌分解成乳液，在40-380目的金属纤维编织物上，依次用喷涂、干燥定型处理等工艺得到具有自清洁功能的超亲油性/超疏水性纳米界面分离网，以用于净化油液中的水分。又如，文献中记载，将380-1500目的不锈钢、铜、铁、钛、铝或者涤纶、尼龙等纤维编织物进行脱脂、酸洗、水洗后，浸入全氟烷基硅氧烷凝胶溶胶中3-30s后，取出晾干，再在80-250℃下热固化10-120min，得到表面覆盖膜厚度为20-50nm的全氟烷基硅氧烷膜的超疏水/超亲油油水分离网。但上述技术中存在如下缺陷：一、纤维编织物表面的涂覆层采用喷涂或者凝胶溶胶浸涂的方法制备，需要经过干燥或烧结定型处理，制备工艺复杂，且网膜性能容易受到喷涂/干燥工艺的影响，难以保证分离网表面涂覆物的均匀性；二是现有的油水分离网功能单一化，未能实现智能可控的油水分离。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种微/纳米界面分离网及其制备方法和用途，该微/纳米界面分离网，制作工艺简单，能够在水下超亲油性与水下超疏油性之间相互转化，适用于不同的油水体系，从而实现智能可控的油水分离。

为了达到上述目的，本发明提供一种微/纳米界面分离网，所述微/纳米界面分离网由金属纤维编织网及金属纤维编织网表面覆盖的导电聚合物层组成，所述导电聚合物层由具有氧化还原可逆性的掺杂态导电聚合物构成。

进一步地，所述掺杂态导电聚合物通过将金属纤维编织网作为工作电极浸入电解液中，控制恒电位或恒电流得到，所述电解液由0.01-1重量份的导电聚合物单体、0.02-2重量份的掺杂剂及10重量份的蒸馏水组成。

进一步地，所述金属纤维编织网为40-300目，且所述金属纤维编织网为不锈钢、铜、铁、铝或钛网。

进一步地，所述导电聚合物为聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺、聚对苯撑或这些聚合物的衍生物；

所述导电聚合物单体为吡咯、噻吩、苯胺、联苯或这些单体的衍生物；

所述掺杂剂为具有乳化性质的阴离子型表面活性剂或长链有机酸。

进一步地，所述导电聚合物通过控制恒电位0.001-1.6V或控制恒电流0.02-200mA得到。

进一步地，所述导电聚合物层的厚度为2-30μm。

进一步地，所述微/纳米界面分离网的纤维直径为45-150μm。

为了达到上述目的，本发明还提供一种微/纳米界面分离网的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

将金属纤维编织网作为工作电极浸入含有导电聚合物单体及掺杂剂的电解液中，通过电化学反应，得到覆盖于金属纤维编织网表面的导电聚合物层，所述导电聚合物层由具有氧化还原可逆性的掺杂态导电聚合物构成。

进一步地，所述掺杂态导电聚合物通过控制恒电位或恒电流得到，所述电解液由0.01-1重量份的导电聚合物单体、0.02-2重量份的掺杂剂及10重量份的蒸馏水组成。

进一步地，所述金属纤维编织网为40-300目，且所述金属纤维编织网为不锈钢、铜、铁、铝或钛网。

进一步地，所述导电聚合物为聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺、聚对苯撑或这些聚合物的衍生物；

所述导电聚合物单体为吡咯、噻吩、苯胺、联苯或这些单体的衍生物；

所述掺杂剂为具有乳化性质的阴离子型表面活性剂或长链有机酸。

进一步地，所述制备方法中控制恒电位0.001-1.6V或控制恒电流0.02-200mA。

进一步地，所述制备方法中控制恒电位10-120min或控制恒电流10-120min。

为了达到上述目的，本发明还提供一种微/纳米界面分离网的用途，所述微/纳米界面分离网用于油水分离。