[发明专利]水下疏油/油下疏水可切换的油水分离材料及其制备方法

权利要求书

1.一种水下疏油/油下疏水可切换的油水分离材料，其特征在于该材料是由酚类化合物改性并由有机配体和金属离子生成的化合物自组装形成的微纳米结构附着于多孔网状基底材料表面组成，该材料在空气中水接触角为0～155°，在水中油接触角大于90°且在油中水接触角大于90°，其既能用于过油阻水又能用于过水阻油来分离油水混合物。

2.根据权利要求1所述的水下疏油/油下疏水可切换的油水分离材料，其特征在于该材料中所述的酚类化合物为苯酚、邻苯二酚、间苯二酚、对苯二酚、单宁酸、没食子酸、多巴胺、多巴和新绿原酸中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的水下疏油/油下疏水可切换的油水分离材料，其特征在于该材料中所述的有机配体为咪唑、1-甲基咪唑、2-甲基咪唑、4-甲基咪唑、咪唑-2-甲醛、苯并咪唑、咪唑-4,5-二羧酸、4-羟甲基咪唑盐酸盐、咪唑-4-甲酸乙酯、咪唑-4-甲酸甲酯和1H-咪唑-4-甲酸中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的水下疏油/油下疏水可切换的油水分离材料，其特征在于该以上油水分离材料中所述的金属离子为Zn²⁺、Co²⁺、Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、In²⁺、Ni²⁺、Mg²⁺或Ba²⁺中的任一种。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的水下疏油/油下疏水可切换的油水分离材料，其特征在于该材料中所述的多孔网状基底材料为不锈钢金属筛网、聚合物泡沫、铜泡沫、滤布、棉织物或砂芯滤板中的任一种。

6.一种权利要求1所述的水下疏油/油下疏水可切换的油水分离材料的制备方法，该方法工艺步骤和条件如下：

(1)先将多孔网状基底材料置于配制的浓度为0.1mmol/L～10mol/L的酚类化合物水溶液中，于5～50℃浸泡反应0.5～48h后取出，干燥；

(2)先分别配制浓度为1mmol/L～15mol/L的金属离子前驱体水溶液和浓度为1mmol/L～15mol/L的有机配体水溶液，再按水溶液中有机配体与金属离子的摩尔比为20:1～1:20配制混合溶液，然后将第(1)步骤中干燥后所得的多孔网状基底材料浸泡于该混合溶液中，于5～50℃反应0.5～48h后用去离子水冲洗、干燥即可。

7.根据权利要求6所述的水下疏油/油下疏水可切换的油水分离材料的制备方法，该方法中所用的酚类化合物溶液为苯酚、邻苯二酚、间苯二酚、对苯二酚、单宁酸、没食子酸、多巴胺、多巴和新绿原酸中的至少一种配制而成。

8.根据权利要求6所述的水下疏油/油下疏水可切换的油水分离材料的制备方法，该方法中所用的有机配体溶液为咪唑、1-甲基咪唑、2-甲基咪唑、4-甲基咪唑、咪唑-2-甲醛、苯并咪唑、咪唑-4,5-二羧酸、4-羟甲基咪唑盐酸盐、咪唑-4-甲酸乙酯、咪唑-4-甲酸甲酯和1H-咪唑-4-甲酸中的至少一种配制而成。

9.根据权利要求6所述的水下疏油/油下疏水可切换的油水分离材料的制备方法，该方法中所用的金属离子前驱体溶液为含Zn²⁺的前驱体溶液、含Co²⁺的前驱体溶液、含Cu²⁺的前驱体溶液、含Fe²⁺的前驱体溶液、含Fe³⁺的前驱体溶液、含In²⁺的前驱体溶液、含Ni²⁺的前驱体溶液、含Mg²⁺的前驱体溶液或含Ba²⁺的前驱体溶液中的任一种。

10.根据权利要求6-9中任一项所述的水下疏油/油下疏水可切换的油水分离材料的制备方法，该方法中所用的多孔网状基底材料为不锈钢金属筛网、聚合物泡沫、铜泡沫、滤布、棉织物或砂芯滤板中的任一种。