[发明专利]一种氧化石墨烯/钴氧化物复合网膜的制备方法及其应用

说明书

本发明属于纳米功能网膜材料制备工艺技术领域，具体涉及一种氧化石墨烯复合钴氧化物负载网膜的制备方法；具体步骤：将氯化钴溶于乙醇溶液，得到氯化钴乙醇溶液；加入石墨烯，超声震荡，得到混合溶液；然后，将不锈钢网适当剪裁后，依次放入丙酮和乙醇溶液中超声处理；再将处理过的不锈钢网，浸入氯化钴乙醇溶液中，取出不锈钢网在酒精灯外焰下进行燃烧，得到氧化石墨烯复合钴氧化物负载网膜的双功能材料；重复操作，实现层层自组装；本发明所使用的氯化钴经氧化成为具有催化功能的四氧化三钴，它既能实现催化性能，又增加了网膜表面的粗糙度，同时实现了催化和油水分离双功能，具有优良的综合性能。

技术领域

本发明属于纳米功能网膜材料制备工艺技术领域，具体涉及一种氧化石墨烯/钴氧化物复合网膜的制备方法及其应用。

背景技术

近年来，漏油事故频繁发生，人类生产生活中含油废水任意排放，又含有多种难降解抗生素，对环境造成了严重污染，威胁人类健康。因此，寻找一种高效的油水分离手段来处理污水具有重要意义。膜分离技术因其操作简便、分离效率高、能耗低等独到之处，在油水分离中有广阔前景。分离膜是一种特殊的、具有选择性透过功能的薄层物质；液体净化膜通常分为两大类：多孔和无孔；次级分类为：微滤、超滤、纳滤、和反渗透。无机膜材料可以承受高温和宽的pH值范围，而且其化学惰性高，生物耐受性强，适用温度范围广。受荷叶、鱼鳞等启发，研究得到许多油水分离膜材料，其中超亲水-水下超疏油膜材料因分离效果良好，受到研究者广泛关注。但是，目前超亲水-水下超疏油膜材料的研究还存在制备过程复杂、机械性能和化学稳定性差及使用寿命短等问题亟待解决；而且制备得到的膜材料，存在负载物质不稳定等问题。

基于传统的油水分离的方法存在耗时长、能耗高、设备要求复杂等缺点，且功能化单一，无法同时实现油水分离和抗生素催化降解双功能，探索和发展一种更为有效的同步双功能材料具有重要的意义。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明旨在解决上述问题之一；本发明采用燃烧法、层层自组装法制备氧化石墨烯复合钴氧化物负载的网膜，将该网膜放在动态水处理的流程中，可以实现污水中有机污染物的去除以及油水分离。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案具体为：

一种氧化石墨烯/钴氧化物复合网膜的制备方法，按照下述步骤进行：

(1)将氯化钴溶于乙醇溶液，得到一定浓度的氯化钴乙醇溶液；加入石墨烯，超声震荡，得到混合溶液；

(2)将不锈钢网剪裁后，依次放入丙酮和乙醇溶液中超声处理；

(3)将步骤(2)处理过的不锈钢网，浸入步骤(1)配置的氯化钴乙醇溶液中一段时间，然后取出不锈钢网进行燃烧，得到氧化石墨烯/钴氧化物复合网膜的双功能材料；重复操作，实现层层自组装。

优选的，步骤(1)中，氯化钴乙醇溶液中，氯化钴的质量百分浓度为1％～5％。

优选的，步骤(1)中，石墨烯与氯化钴的质量比为0.125～1：10。

优选的，步骤(1)中，超声震荡时间为60min～120min。

优选的，步骤(2)中，所述超声处理的时间为60min～120min。

优选的，步骤(3)中，所述一段时间为30s～60s。

优选的，步骤(3)中，燃烧时间为40s～60s。

有益效果：

(1)本发明的实验操作方法简单，实验器材单一；并且满足了本实验低成本，高性能的要求。

(2)本发明所使用的氯化钴经氧化成为具有催化功能的四氧化三钴，它既能实现催化性能，又增加了网膜表面的粗糙度，同时实现了催化和油水分离双功能，具有优良的综合性能。