一种制造技术

本发明专利技术属于材料领域，公开了一种

【技术实现步骤摘要】
一种pH响应性智能油水分离铜网及其制备方法


[0001]本专利技术属于材料领域，涉及一种
pH
响应性智能油水分离铜网及其制备方法
。

技术介绍

[0002]传统的油水分离技术和油水分离材料往往只有单一的润湿性，或者亲油疏水，或者疏油亲水，只能选择性回收油或者水，无法适应复杂环境的应用，限制了材料应用范围
。
因此开发一种具有界面智能响应型油水分离材料具有广泛的应用前景
。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种
pH
响应性智能油水分离铜网及其制备方法，该
pH
响应性智能油水分离铜网表面可以实现亲疏水的之间的快速切换，选择性的回收油和水，并且就有极强的重复使用性能
。
[0004]本专利技术提供了一种
pH
响应性智能油水分离铜网的制备方法，包括如下步骤：
[0005]S1.
将经过洁净处理后的铜网在硝酸银溶液中浸泡1～
4h
，取出后烘干；
[0006]S2.
将步骤
S1
处理得到的铜网在十二烷基硫醇和巯基十一烷酸的乙醇溶液中浸泡
24h
～
48h
，取出用乙醇将表面溶液冲洗干净，烘干，得到具有
pH
响应性智能油水分离铜网
。
[0007]优选的，所述铜网的孔径为
100
微米
。
[0008]优选的，所述洁净处理具体为：将所述铜网依次在乙醇和水中超声清洗，
50℃
烘干
。
[0009]优选的，所述硝酸银溶液的浓度为5～
15wt
％
。
[0010]优选的，所述十二烷基硫醇和巯基十一烷酸的乙醇溶液中，十二烷基硫醇和巯基十一烷酸的乙醇溶液中，十二烷基硫醇的摩尔浓度为
0.3
～
0.7mmol/L
，十一烷酸的摩尔浓度为
0.3mmol
～
0.7mmol/L
，且十二烷基硫醇与巯基十一烷酸的摩尔浓度比为
1:1。
[0011]本专利技术还提供了一种上述的制备方法制备得到的
pH
响应性智能油水分离铜网
。
[0012]与现有技术相比，本专利技术具有以下技术效果：
[0013](1)
硝酸银与铜网在界面上发生化学反应生成银和硝酸铜，硝酸铜溶解在溶液中，银单质可以均匀的覆盖在铜网表面，不需要中间化学物质连接，进一步十二烷基硫醇和巯基十一烷酸通过巯基与银单质形成螯合物
。
制备方法不需要加热，无需复杂反应仪器，工序简单，节能减排，绿色环保，更易于产业化生产
。
[0014](2)
该智能油水分离铜网具有
pH
响应性，原因在于巯基十一烷基酸中羧基在酸溶液中会发生质子化并呈现出亲水性，但不足以与同浓度的十二烷基硫醇中烷基的疏水性竞争，整体表现为疏水亲油
。
而在碱溶液中会发生去质子化形成羧基负离子而表现出更强的亲水性，掩盖了十二烷基硫醇的疏水性
。
实现疏水亲油和亲水疏油的可切换性润湿性能的改变，进而获得可选择性回收油和回收水，以此满足实际应用需求
。
[0027]将孔径
100
微米铜网依次在乙醇和水中超声清洗并烘干除去油污使其表面洁净
。
将烘干后的铜网浸泡在5％的硝酸银溶液中
1h。
取出后烘干浸泡到
100mL
的十二烷基硫醇和巯基十一烷酸的乙醇混和液中
24h
，混合液中十二烷基硫醇和巯基十一烷酸物质量浓度分别为
0.1mmol/L
和
0.5mmol/L。
随后取出用乙醇将表面溶液冲洗干净，最后烘干得到样品
6。
该铜网可以在
pH
＝7的水溶液中不疏水，水接触角为
88o
，这是由于巯基十一烷酸含量高，呈现亲水特性，十二烷基硫醇虽然疏水但是含量少不足以竞争覆盖掉含量高的巯基十一烷酸的亲水性，界面相对呈现弱亲水性
(
接触角小于
90o)。
在
pH
＝
14
的氢氧化钠溶液中显示更加强亲水性，是由于在碱性的诱导下，巯基十一烷酸羧基电离出氢离子，表现比非电离时更加强的亲水性，十二烷基硫醇因为含量少其呈现出的疏水性，在相对强的亲水性下其疏水性已经大部分被掩盖掉，界面整体显示更强的亲水性
。
基于以上本对比案例不能呈现本专利技术的实际效果
。
[0028]实施例7[0029]将孔径
100
微米铜网依次在乙醇和水中超声清洗并烘干除去油污使其表面洁净
。
将烘干后的铜网浸泡在5％的硝酸银溶液中
1h。
取出后烘干浸泡到
100mL
的十二烷基硫醇和巯基十一烷酸的乙醇混和液中
24h
，混合液中十二烷基硫醇和巯基十一烷酸物质量浓度分别为
0.5mmol/L
和
0.2mmol/L。
随后取出用乙醇将表面溶液冲洗干净，最后烘干得到样品
7。
巯基十一烷酸是本专利技术中
pH
敏感组分，且具有亲水性
。
本实施例中巯基十一烷酸含量相对十二烷基硫醇低，所具有的
pH
敏感性及亲水性被十二烷基硫醇的疏水性掩盖，样品7在中性的情况下呈现超疏水，在
pH
＝
14
的时候，由于十一烷酸的电离，亲水能力增加，疏水性有所下降，但仍然呈现疏水性，难以智能分离和回收油
。
[0030]采用水接触角常规测试方法即在一个样品上选择五个位点测水接触角，取平均值
。
测试液体分别为
pH
＝7的水溶液和
pH
为
14
的氢氧化钠溶液，结果如下表所示
。
[0031]表1实施例1～7样品测试
pH
＝7的水溶液和
pH
＝
14
的氢氧化钠溶液接触角情况
[0032]样品
pH
＝7的水溶液
(
°
)pH
＝
14
的氢氧化钠溶液
(
°
)1145021460315004148051420688207152125
[0033]本行业的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本专利技术的原理，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下，本专利技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本专利技术范围内
。
本专利技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种
pH
响应性智能油水分离铜网的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.
将经过洁净处理后的铜网在硝酸银溶液中浸泡1～
4h
，取出后烘干；
S2.
将步骤
S1
处理得到的铜网在十二烷基硫醇和巯基十一烷酸的乙醇溶液中浸泡
24h
～
48h
，取出用乙醇将表面溶液冲洗干净，烘干，得到具有
pH
响应性智能油水分离铜网
。2.
根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述铜网的孔径为
100
微米
。3.
根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述洁净处理具体为：将所述铜网依次在乙醇和水中超...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁丽萍，王艳青，郭彭辉，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：