一种超疏水光致发光棉织物、制备方法及应用技术

本发明专利技术属于油水分离材料制备技术领域，公开了一种超疏水光致发光棉织物、制备方法及应用。制备方法包括：将TbCl3、H4SiW

【技术实现步骤摘要】
一种超疏水光致发光棉织物、制备方法及应用


[0001]本专利技术属于油水分离材料制备
，具体涉及一种超疏水光致发光棉织物、制备方法及应用。

技术介绍

[0002]工业废水排放以及原油泄露对水资源的污染严重影响着人类健康和生态环境，油水分离处理是解决水资源污染的重要途径之一。特殊浸润性材料经过长期的发展逐渐成为油水分离领域中的研究重点，其主要包括超疏水、超亲水、超亲油等材料，其中超疏水材料在自清洁、油水分离、防冰防腐蚀等领域均有应用。超疏水材料领域的重要基底之一便是棉织物，其制备关键在于微纳米结构的构筑和低的表面能。目前主要通过溶胶
‑
凝胶、浸涂、喷涂等方法，先利用SiO2、TiO2、ZnO等微纳米颗粒覆盖棉纤维形成粗糙表面，再通过低表面能物质修饰棉织物得到超疏水性。但制备得到的油水分离材料仍存在分离速率慢、分离效果差、重复使用性差等问题。因此开发耐久高效的油水分离材料和技术成为研究热点。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术的目的是得到一种超疏水光致发光棉织物、制备方法及应用。该制备方法简单易操作，适合产业推广，制备得到的超疏水光致发光棉织物具有更高的油水分离效率和更好的耐久性，可应用于油水分离材料的制备。
[0004]为了达到上述目的，本专利技术提供了一种超疏水光致发光棉织物的制备方法，包括以下步骤：
[0005]步骤1、将TbCl3、H4SiW
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O
40
和有机配体加入水中，50
‑
60℃搅拌至充分溶解，冷却至室温后调节pH为2～6，得到混合溶液；
[0006]步骤2、将聚二甲基硅氧烷溶于有机溶剂中，超声搅拌至完全溶解，得到超疏水整理液；
[0007]步骤3、将经过清洗处理后的棉织物浸入混合溶液中，然后转移至聚四氟乙烯为内衬的反应釜中，130～180℃热处理1～5天，冷却至室温后取出，洗涤后烘干，浸入所述超疏水整理液中进行浸渍处理后烘干，得到超疏水光致发光棉织物。
[0008]进一步的，所述混合溶液中，TbCl3的浓度为1～5g/L、H4SiW
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的浓度为1～10g/L，有机配体的浓度为2～4g/L。
[0009]进一步的，步骤1中，所述调节pH具体为：采用浓度为1mol/L的HCl溶液调节pH。
[0010]进一步的，所述超疏水整理液中，聚二甲基硅氧烷的浓度为5～10wt％。
[0011]进一步的，所述有机配体为2,3
‑
吡啶二羧酸、2,5
‑
二吡啶羧酸和1,3
‑
丙酮二羧酸中的一种。
[0012]进一步的，所述有机配体为2,3
‑
吡啶二羧酸。
[0013]进一步的，所述有机溶剂是N,N
‑
二甲基甲酰胺和四氢呋喃以(1～3)：(3～1)的比例混合得到。
[0014]进一步的，步骤3中，所述洗涤为：用乙醇和水分别对产物进行超声洗涤10min；所述浸渍处理为：50℃浸渍0.5～2h；所述烘干的烘干温度为60～80℃。
[0015]进一步的，步骤3中，所述清洗处理具体为：将棉织物用乙醇常温浸渍5min，取出晾干。
[0016]本专利技术还提供了一种上述制备方法制备得到的超疏水光致发光棉织物。
[0017]本专利技术还提供了一种上述超疏水光致发光棉织物在油水分离材料中的应用。
[0018]与现有技术相比，本专利技术具有以下技术效果：
[0019](1)通过水热合成法在棉织物表面原位生长形成尺寸均一、结构稳定的稀土多金属氧酸盐晶体，晶体包覆在纤维上，赋予其微纳米结构的粗糙表面；再通过浸渍法赋予多酸基棉织物低的表面能从而获得超疏水性能。本专利技术制备方法制备得到的超疏水光致发光棉织物相较于传统SiO2等颗粒修饰的超疏水棉织物，应用于油水分离，具有更高的油水分离效率和更好的耐久性。
[0020](2)由于稀土多金属氧酸盐晶体中的稀土离子Tb
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能够在紫外光下呈现绿色荧光，便于更好地观察超疏水棉织物负载稀土多金属氧酸盐晶体情况，以确保最终得到的棉织物上负载一定量的稀土多金属氧酸盐晶体，相比于常规电镜判断方式，本专利技术提供的制备方法简单易行，更适用于规模生产。
附图说明
[0021]图1为未负载稀土多金属氧酸盐晶体的棉织物与负载稀土多金属氧酸盐晶体的棉织物在紫外光下的照射情况对比图；其中，a图为未负载稀土多金属氧酸盐晶体的棉织物紫外光下的照射情况，b图为本专利技术实施例1负载稀土Tb
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多金属氧酸盐晶体的棉织物紫外光下的照射情况。
具体实施方式
[0022]下面结合具体实施列，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，等价形式改动或修改同样落于本申请的权利要求书所限定的范围。
[0023]实施例1
[0024]步骤1、将1g棉织物用乙醇常温浸渍5min，取出晾干。
[0025]步骤2、将0.04g TbCl3、0.4g H4SiW
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和0.04g 2,3
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吡啶二羧酸加入40ml蒸馏水中，50℃搅拌至充分溶解，冷却至室温。量取4.3ml 36％的浓HCl，用蒸馏水定容至50ml得到1mol/L的稀盐酸。用1mol/L的稀盐酸调节pH为2得到混合溶液。
[0026]步骤3、将0.9516g PDMS加入5ml DMF和15ml THF的混合溶液中，超声搅拌至完全溶解得到超疏水整理液。
[0027]步骤4、将步骤1中的棉织物和混合溶液转移至聚四氟乙烯为内衬的反应釜中，130℃热处理5天，冷却至室温后用乙醇和水分别对产物进行超声洗涤10min，60℃烘干后加入超疏水整理液中，50℃浸渍2h，80℃烘干得到油水分离用超疏水光致发光多酸基棉织物。
[0028]将实施例1制备得到的负载稀土Tb
3+
多金属氧酸盐晶体的棉织物与未负载稀土多
金属氧酸盐晶体的棉织物进行紫外光照射，对比图如图1所示。
[0029]实施例2
[0030]步骤1、将1g棉织物用乙醇常温浸渍5min，取出晾干。
[0031]步骤2、将0.12g TbCl3、0.2g H4SiW
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和0.12g 2,3
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吡啶二羧酸加入40ml蒸馏水中，50℃搅拌至充分溶解，冷却至室温。量取4.3ml 36％的浓HCl，用蒸馏水定容至50ml得到1mol/L的稀盐酸。用1mol/L的稀盐酸调节pH为4得到混合溶液。
[0032]步骤3、将1.598g PDMS加入10ml DMF和10ml THF的混合溶液中，超声搅拌至完全溶解得到超疏水整理液。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超疏水光致发光棉织物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、将TbCl3、H4SiW
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O
40
和有机配体加入水中，50
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60℃搅拌至充分溶解，冷却至室温后调节pH为2～6，得到混合溶液；步骤2、将聚二甲基硅氧烷溶于有机溶剂中，超声搅拌至完全溶解，得到超疏水整理液；步骤3、将经过清洗处理后的棉织物浸入混合溶液中，然后转移至聚四氟乙烯为内衬的反应釜中，130～180℃热处理1～5天，冷却至室温后取出，洗涤后烘干，浸入所述超疏水整理液中进行浸渍处理后烘干，得到超疏水光致发光棉织物。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述混合溶液中，TbCl3的浓度为1～5g/L、H4SiW
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的浓度为1～10g/L，有机配体的浓度为2～4g/L。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述调节pH具体为：采用浓度为1mol/L的HCl溶液调节pH。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛庆辉，罗欢，刘慧，梁志结，赵英帅，郭明帅，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：