技术领域
[0001] 本发明涉及油水分离技术领域，具体是一种亲水亲油的油水分离金属网及其制备方法。
相关背景技术
[0002] 石油工业、冶金工业产生的油水混合液逐年增加，油水分离作为油水混合废液处理的一种高效方法，有着巨大的工业应用和环境保护作用。
[0003] 随着技术的发展，油水分离膜、油水分离网的制备及生产有了深刻的认识，但也有明显的缺点。现有的油水分离网也有一定的油水分离的效果，但主要是采用了昂贵的低表面能物质对金属网、织物进行改性修饰，且工艺复杂，制备要求苛刻，耗费人力、物力和财力。例CN104689602A公开了一种无机物涂层油水分离网的制备方法，将硅溶胶负压条件下注入装有模板的反应器中，浸没模板2h，然后将反应器密封并放入恒温箱中，60℃反应12h，去除模板得到固态块状微纳复合多面体，待所得块状微纳复合多面体干燥后，将其充分研磨至粉末，倒入装有分散液丙酮的反应器中，加入低表面能硅烷偶联剂改性，反应12h后得到已改性的微纳复合多面体悬浊液，通过丙酮的挥发或再次添加，使悬浊液中固体质量浓度百分数为0.5％～20％。此外，CN104689602A公开的油水分离网的分离原理是阻隔水，使油通过，从而达到油水分离效果，但实际上，油的密度比水的密度小，油会浮在水的表面，因而该油水分离网需要借助磁力搅拌使油水混溶后才能实现油和水的分离，难以实现对油和水的快速分离。
具体实施方式
[0024] 以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
[0025] 实施例1：一种亲水亲油的油水分离金属网，该金属网为由钛金属丝编织而成的钛金属网，钛金属网的网孔的孔径为200目，钛金属丝的直径为100μm，钛金属丝的表面具有厚度20μm的多孔纳米膜，多孔纳米膜为由钛纳米线构筑的孔径10～15μm的多孔结构，钛纳米线的直径为60～70nm。
[0026] 实施例1的油水分离金属网的制备方法包括以下步骤：
[0027] 1)准备未经表面处理的直径100μm的钛金属丝，使用酒精和去离子水分别在室温清洗3次，去除钛金属丝的表面污渍，通过编织机将钛金属丝编织成上下交错的钛金属网，其SEM图见图1，图1中虚线框部分对应的放大图见图2。该钛金属网具有疏水、亲油的特性，其接触角特征图如图3所示；
[0028] 2)将编织好的钛金属网在装有碱溶液的耐高温耐压密闭容器中高温浸泡6小时，碱溶液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液，碱溶液的温度为230℃、浓度为1mol/L；
[0029] 3)高温浸泡后，将钛金属网在碱溶液中直接冷却至室温，再在冷却至室温后的碱溶液中继续浸泡6小时，之后从碱溶液中取出钛金属网，用蒸馏水或去离子水清洗3次，然后室温晾干，即得到实施例1的亲水亲油的油水分离金属网，该油水分离金属网的SEM图见图4，图4中虚线框部分对应的放大图见图5。该油水分离金属网具有超亲水和超亲油的特性，该油水分离金属网的表面先经水润湿后，可以快速形成一层水膜(如图6所示)，油会浮在水膜的表面，该层水膜可以让水继续通过钛金属网的网孔，但可以阻断油类液体的通过，即可以实现水可以通过、油无法通过的功能，从而实现油和水的快速分离，其分离状态图如图7所示。
[0030] 将实施例1中的亲水亲油的油水分离金属网分别裁剪为直径20mm圆形网(面积约2
3.14cm )，用于分离20mL的煤油与水的混合液10秒，分离20mL的聚α烯烃与水的混合液14秒，分离20mL的环乙烷与水的混合液10秒，分离20mL的石油醚与水的混合液12秒，分离速率分别为每平方米：煤油与水6.37升/秒、聚α烯烃与水4.55升/秒、环乙烷与水6.37升/秒、石油醚与水5.31升/秒，得到的分离效率分别为：煤油99.8％、聚α烯烃99.3％、环乙烷98.8％、石油醚98.2％。
[0031] 将实施例1中的亲水亲油的油水分离金属网用于聚α烯烃与水的分离发现，该油水分离金属网进行重复使用20次，其分离效率仍能保持在98％以上。
[0032] 实施例2：一种亲水亲油的油水分离金属网，该金属网为由钛金属丝编织而成的钛金属网，钛金属网的网孔的孔径为200目，钛金属丝的直径为100μm，钛金属丝的表面具有厚度15μm的多孔纳米膜，多孔纳米膜为由钛纳米线构筑的孔径15～20μm的多孔结构，钛纳米线的直径为70～80nm。
[0033] (1)准备未经表面处理的直径100μm的钛金属丝，使用酒精和去离子水分别在室温清洗3次，去除钛金属丝的表面污渍，将钛金属丝在碱溶液中高温浸泡6小时，碱溶液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液，碱溶液的温度为230℃、浓度为1mol/L；
[0034] (2)高温浸泡后，将钛金属丝在碱溶液中直接冷却至室温，再在冷却至室温后的碱溶液中继续浸泡6小时，之后从碱溶液中取出钛金属丝，用蒸馏水或去离子水清洗3次，然后室温晾干，通过编织机将钛金属丝编织成上下交错的钛金属网，即得到实施例2的亲水亲油的油水分离金属网。
[0035] 将实施例2的亲水亲油的油水分离金属网分别裁剪为直径20mm圆形网(面积约2
3.14cm )，用于分离20mL的煤油与水的混合液11秒，分离20mL的聚α烯烃与水的混合液16秒，分离20mL的环乙烷与水的混合液12秒，分离20mL的石油醚与水的混合液13秒，分离速率分别为每平方米：煤油与水5.79升/秒、聚α烯烃与水3.98升/秒、环乙烷与水5.31升/秒、石油醚与水4.90升/秒，得到的分离效率分别为：煤油98.6％，聚α烯烃97.9％、环乙烷96.5％、石油醚95.9％。
[0036] 将实施例2中的亲水亲油的油水分离金属网用于聚α烯烃与水的分离发现，该油水分离金属网进行重复使用20次，其分离效率仍能保持在96％以上。
