[发明专利]基于枯草芽孢杆菌诱导碳酸钙沉淀制备的油水分离钢网及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于枯草芽孢杆菌诱导碳酸钙沉淀制备的油水分离钢网及其制备方法，该方法包含：S1、将不锈钢网在含有培养基的枯草芽孢杆菌菌液中浸泡10‑14天的时间，取出后清洗，以除去不锈钢网表面附着的培养基；S2、将所述的不锈钢网放入脂肪酸乙醇溶液中浸泡30‑60分钟，脂肪酸在乙醇溶液中的浓度为10‑40mg/mL，保持溶液温度50‑70℃；随后将不锈钢网取出，置于热无水乙醇溶液中清洗，干燥，得到所述的油水分离钢网。微纳米碳酸钙粗糙结构在钢网表面的沉积无需聚合物添加剂的参与，完全依靠枯草芽孢杆菌的生命活动自发完成，经脂肪酸修饰后得到的超疏水亲油网膜具有良好的油水分离性能。

技术领域

本发明涉及油水分离材料制备的技术领域，特别涉及一种基于枯草芽孢杆菌诱导碳酸钙沉淀制备的油水分离钢网及其制备方法。

背景技术

近年来，石油开采运输过程中的原油泄漏和工业含油污水的排放对于海上生态环境造成了无法估计的危害。油水分离材料的开发引起了广泛关注。

油水分离材料的关键技术在于如何实现材料对于水和油具有不同的浸润性。通过研究表明，材料表面化学组成和微观几何形貌是决定材料表面润湿性的关键因素。结合此两点设计要素，研究者们在各种材料表面实现了超疏水超亲油性，而在众多特殊润湿性油水分离材料中，不锈钢网因其具有良好的机械性能、可大量工业生产、表面易修饰、网孔尺寸可调等优点，成为一种广泛用于油水分离的基底材料。Li等人在《Nanoscale》(2016年8期7638-7645页)报道了一种利用石蜡燃烧产生的火焰灼烧不锈钢网表面使其黏附一层纳米颗粒，然后利用高压气体将疏水二氧化硅纳米颗粒喷涂在材料表面制备超疏水亲油金属网的方法。该方法实际操作性较差，其次微纳米颗粒的引入给公共健康和生态系统带来了潜在的危害。廖渴等人在《高分子学报》(2014年9期1257-1264页)报道了一种基于仿生矿化的基质媒介原则，通过交替浸渍法制备出水下超疏油聚丙烯/碳酸钙复合无纺布的方法，碳酸钙是一类具有良好生物相容性的环境友好型微纳米材料，避免了诸如SiO₂、TiO₂等纳米材料引发的纳米毒性问题，但是碳酸钙本身是一类亲水，含极性基团，高表面能的物质，因此与低表面能、疏水性的钢网表面不相容，为了克服这个问题，常规的矿化手段需要引入大量的聚合物添加剂如丙烯酸作为矿化模板，这不仅使得操作过程复杂化，而且此类危险化学品给操作人员带来了一定的安全风险。

发明内容

本发明的目的提供一种制备工艺简单，环境友好型的油水分离钢网及其制备方法。

为了达到上述目的，本发明提供了一种基于枯草芽孢杆菌诱导碳酸钙沉淀制备油水分离钢网的方法，其包含以下步骤：

S1、将不锈钢网在含有培养基的枯草芽孢杆菌菌液中浸泡10-14天的时间，取出后清洗，以除去不锈钢网表面附着的培养基和胞外分泌物；

S2、将所述的不锈钢网放入脂肪酸乙醇溶液中浸泡30-60分钟，脂肪酸在乙醇溶液中的浓度为10-40mg/mL，保持溶液温度50-70℃；随后将所述的不锈钢网取出，置于热无水乙醇溶液中清洗，并于60-80℃下烘干，得到所述的油水分离钢网。

较佳地，所述的不锈钢网为304或316或316L不锈钢网，目数为120-200目。

较佳地，所述的不锈钢网浸泡于所述的枯草芽孢杆菌菌液前，先清洗干净并灭菌处理。

较佳地，步骤S1中，所述的清洗是指分别用无水乙醇和去离子水洗涤。

较佳地，步骤S1中，所述的培养基是指2216E培养基；所述的不锈钢网浸泡于所述的枯草芽孢杆菌菌液时，所述的枯草芽孢杆菌菌液每隔4天倒掉一半，并加入等量的2216E液体培养基。

较佳地，步骤S2中，所述的热无水乙醇温度为60℃。

较佳地，步骤S2中，所述脂肪酸为硬脂酸、油酸、月桂酸、棕榈酸中的任意一种。