一种超亲水疏油不锈钢网的制备方法

本发明属于金属表面处理，具体涉及一种超亲水疏油不锈钢网的制备方法。

背景技术：

1、不锈钢网在日常生活中用途广泛，但由于不锈钢网的主要成分是铁，在空气中容易被腐蚀，导致不锈钢网的使用寿命受到了影响，并有可能造成一定的安全隐患。

2、在全球工业化进程中，随着石油消耗的逐渐增加，每天产生的含油废水量也快速增多，对环境造成了巨大的损害，严重影响了全球动植物乃至人类的生存。虽然可以采用离心沉降、沉降罐等方法实现油水分离，但该类方法需要大量的人力物力和时间成本，难以大规模使用。因此，为了达到更好的油水分离效果，超润湿材料得到了广泛的关注和使用。

3、目前，能实现油水分离的超润湿材料主要有超疏水、超亲水材料，但这些材料都存在一些不足，比如采用超疏水材料进行油水分离时，由于油水混合物中的水一般在下层，而油在上层，因此难以实现高效的油水分离。而采用超亲水材料进行油水分离时容易被油污染而失去超亲水性能。而不锈钢网作为基底相比于其他亲水疏油材料具有稳定性好，使用寿命长等优点。因此，超亲水疏油不锈钢网的制备及应用受到了重视。但目前的超亲水疏油不锈钢网制备方法均存在着一些不足之处，如制造工艺复杂、制造过程需要高温条件、需要使用有毒试剂而对环境造成危害等。因此，开发制备方法简单、制备条件温和，且绿色环保的超亲水疏油不锈钢网制备方法具有重要的应用价值。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种超亲水疏油不锈钢网的制备方法，本发明的制备工艺简单，所用试剂具有环境友好性，制备得到的不锈钢网具有良好的超亲水疏油性能，可用于油水混合物的高效分离。

2、为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的：

3、本发明提供了一种超亲水疏油不锈钢网的制备方法，所述方法包括以下步骤：

4、s1、以nacl溶液为电解质溶液，不锈钢网为阳极，铜为阴极，对不锈钢网进行电化学刻蚀处理，使不锈钢网表面形成粗糙结构；

5、s2、将刻蚀好的不锈钢网置于壳聚糖-全氟辛酸钠溶液中进行浸泡处理，使亲水和疏水基团接枝到不锈钢网表面，最后经洗涤和干燥即得到超亲水疏油不锈钢网。

6、本发明通过电化学刻蚀和表面改性相结合的方法制备超亲水疏油材料。其中壳聚糖提供亲水的氨基和羟基，而全氟辛酸钠提供疏油的氟碳链。本发明制备得到的不锈钢网具有良好的超亲水疏油性能，所制备的超亲水疏油不锈钢网水接触角约为0°，油接触角达到120°以上。

7、本发明使用的试剂都具有环境友好性，如nacl、全氟辛酸钠等，都不会对环境和人体造成损害。同时，本发明的实验条件温和，基本上都是在室温下进行的，能保证实验的安全性。本发明所需的实验装置和实验条件都很简单，容易实现，便于工业上大规模生产，在工业上具有良好的发展前景。

8、优选地，所述电化学刻蚀处理的温度为20～30℃，电流密度为0.5～2a/cm2，刻蚀时间为15～25min。

9、优选地，所述nacl溶液的浓度为0.1～1mol/l。

10、优选地，所述壳聚糖-全氟辛酸钠溶液的制备方法为：以乙酸为溶剂，先将壳聚糖溶于乙酸中，再往溶液中加入全氟辛酸钠，搅拌混匀后即得。

11、进一步地，所述壳聚糖-全氟辛酸钠溶液的制备方法为：取0.1～0.5g壳聚糖溶于1％乙酸中，再往溶液中逐滴加入10～30ml 0.1mol/l的全氟辛酸钠水溶液，搅拌混匀后即得。

12、优选地，所述浸泡处理的时间为3-5h。

13、优选地，所述不锈钢网包括304不锈钢网。

14、优选地，所述不锈钢网在刻蚀前先进行砂纸打磨抛光和超声清洗预处理，以除去表面的氧化物和油污染物质，得到光滑干净的不锈钢网，使不锈钢网呈现出表面光滑的状态

15、进一步地，使用500目和1000目两种不同型号的砂纸对不锈钢网依次进行打磨。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

17、本发明公开了一种超亲水疏油不锈钢网的制备方法，首先对不锈钢网进行电化学刻蚀处理，得到表面粗糙的不锈钢网，然后再将刻蚀处理好的不锈钢网置于壳聚糖-全氟辛酸钠溶液中进行浸泡处理，使亲水和疏水基团接枝到不锈钢网表面，得到超亲水疏油不锈钢网。本发明的制备工艺简单，所用试剂具有环境友好性，制备得到的不锈钢网具有良好的超亲水疏油性能，可用于油水分离领域，适合大规模工业生产。

技术特征：

1.一种超亲水疏油不锈钢网的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种超亲水疏油不锈钢网的制备方法，其特征在于，所述电化学刻蚀处理的温度为20～30℃，电流密度为0.5～2a/cm2，刻蚀时间为15～25min。

3.根据权利要求1所述的一种超亲水疏油不锈钢网的制备方法，其特征在于，所述nacl溶液的浓度为0.1～1mol/l。

4.根据权利要求1所述的一种超亲水疏油不锈钢网的制备方法，其特征在于，所述壳聚糖-全氟辛酸钠溶液的制备方法为：以乙酸为溶剂，先将壳聚糖溶于乙酸中，再往溶液中加入全氟辛酸钠，搅拌混匀后即得。

5.根据权利要求4所述的一种超亲水疏油不锈钢网的制备方法，其特征在于，所述壳聚糖-全氟辛酸钠溶液的制备方法为：取0.1～0.5g壳聚糖溶于1％乙酸中，再往溶液中逐滴加入10～30ml 0.1mol/l的全氟辛酸钠水溶液，搅拌混匀后即得。

6.根据权利要求1所述的一种超亲水疏油不锈钢网的制备方法，其特征在于，所述浸泡处理的时间为3-5h。

7.根据权利要求1所述的一种超亲水疏油不锈钢网的制备方法，其特征在于，所述不锈钢网包括304不锈钢网。

8.根据权利要求1所述的一种超亲水疏油不锈钢网的制备方法，其特征在于，所述不锈钢网在刻蚀前先进行砂纸打磨抛光和超声清洗预处理，以除去表面的氧化物和油污染物质，得到光滑干净的不锈钢网。

9.根据权利要求8所述的一种超亲水疏油不锈钢网的制备方法，其特征在于，使用500目和1000目两种不同型号的砂纸对不锈钢网依次进行打磨。

技术总结
本发明属于金属表面处理技术领域，具体涉及一种超亲水疏油不锈钢网的制备方法。为开发制备方法简单、制备条件温和，且绿色环保的超亲水疏油不锈钢网制备方法，本发明首先对不锈钢网进行电化学刻蚀处理，得到表面粗糙的不锈钢网，然后再将刻蚀处理好的不锈钢网置于壳聚糖‑全氟辛酸钠溶液中进行浸泡处理，使亲水和疏水基团接枝到不锈钢网表面，得到超亲水疏油不锈钢网。本发明的制备工艺简单，所用试剂具有环境友好性，制备得到的不锈钢网具有良好的超亲水疏油性能，可用于油水分离领域，适合大规模工业生产。

技术研发人员：曾晖,刘景
受保护的技术使用者：中山大学
技术研发日：
技术公布日：2024/5/6