[发明专利]一种高通量油水分离复合金属网及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种高通量油水分离复合金属网及其制备方法与应用，属于油水分离材料技术领域。以含氟芳香胺为反应单体，亚硝酸钠的酸性溶液为重氮化试剂，在低温条件下重氮化制得含氟芳香重氮盐；在还原剂的作用下把重氮盐还原成芳香单电子自由基；重氮自由基单体在金属基底上进行原位共价接枝聚合反应，制得高通量油水分离复合金属网。生产工艺条件温和，产品制备工艺简单及操作安全，并可大规模制备。作为以化学接枝得到的高通量油水分离复合金属网，金属表面涂层以共价键与金属丝结合，具有更强的牢度，可以很大程度的改善和提高材料的循环使用寿命及油水混合物的分离效率，对可实现大规模生产和应用的高通量油水分离材料具有重要意义。

技术领域

本发明为环保技术，涉及述一种具有油水分离功能的复合金属网及其制备方法，具体涉及一种含氟烷基芳香胺通过重氮自由基共价键接枝聚合的方法，及对金属网表面改性制备的高通量油水分离复合金属网，属于高通量油水分离材料技术领域。

背景技术

水是生命之源，是整个人类社会稳定和发展最基本的要素，人类的生活离不开水，水和油都是地球上的重要资源，水中含油现象和油中含水问题，都会对水和油的正常使用造成影响。水体中油类污染的主要来源是人类活动，海上石油运输中的泄漏，会造成海洋环境污染。成品油中掺杂水分也会降低油的品质，影响油的使用效率。

目前对于油水分离问题，有着悠久的研究历史，其中传统的研究方法可分为重力式分离、离心式分离、电分离、吸附分离、气浮分离、加热油水分离法等。但这些方法都存在着分离效率低、消耗能量大、会带来二次污染和处理成本较高，还不能循环使用等问题。如何克服传统分离方法的缺点，研究新的油水分离材料，成为了目前亟待解决的问题。

随着材料表面润湿性研究的不断深入，目前己掌握制备具有超亲水、超疏水、超亲油和超疏油等特殊润湿性表面的方法。根据这些特殊润湿性表面，选择一种水相的特殊润湿性和一种油相的特殊润湿性相结合，可以进一步得到超疏水/超亲油表面、超疏油/超亲水表面、双超疏表面、双超亲表面。对于应用于油水分离领域的工业产品，除了表面性能适用外，还需要考虑制备方法以及运输、使用的便利性。

发明内容

为了解决上述问题，本发明将重氮自由基共价接枝聚合法用于金属网材料表面改性，公开了一种高通量油水分离复合金属网材料及其制备方法。

实现本发明目的的技术方案是：

一种高通量油水分离复合金属网，包括金属网及金属网表面接枝链的化学结构，所述化学结构如下：

所述高通量油水分离复合金属网可如下表示：

其中，n=0～100，优选10～60；R₁=H、-CF₃、-C₂F₅或-C₄F₉；R₂=-CF₃、-C₂F₅或-C₄F₉。

本发明公开了上述高通量油水分离复合金属网的制备方法，将金属网、含氟烷基苯重氮盐、还原剂混合，然后进行反应，得到高通量油水分离复合金属网。具体包括如下步骤：

（1）预清洗：金属网预先在丙酮、无水乙醇和去离子水中超声清洗，然后烘干，备用；

（2）重氮化：含氟烷基苯胺单体在亚硝酸钠的酸性溶液中进行重氮化形成含氟烷基苯重氮盐；

（3）还原以及共价接枝聚合：含氟烷基苯重氮盐在还原剂的作用下转变为含氟烷基苯自由基单体；含氟烷基苯自由基单体与金属网表面进行原位单电子自由基共价接枝聚合反应，得到高通量油水分离复合金属网。

本发明中，金属网为铜丝网、铁丝网、合金丝网或者混编金属网等。用于油水分离时具有易成型、强度高的优点。