[發(fā)明專利]一種六方氮化硼改性吸油海綿的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610351231.6
• 申請(qǐng)日: 2016-05-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105999767B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 晏超;周穎;張凱麗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇科技大學(xué)
• 主分類號(hào): B01D17/022
• 分類號(hào): B01D17/022
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司32200
• 代理人: 樓高潮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種吸油海綿，具體涉及一種六方氮化硼改性吸油海綿的制備方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)如今，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)石油等需求的依賴越來(lái)越大，原油海上運(yùn)輸和使用發(fā)展越來(lái)越快；隨之而來(lái)，各種含油廢水，廢液，以及海洋石油泄漏造成的海洋等水資源污染成為我們面臨的主要環(huán)境問(wèn)題之一。石油還會(huì)帶來(lái)很多的有機(jī)溶劑，它們不僅存在著起火，爆炸等安全隱患，而且對(duì)環(huán)境和人類健康和生命財(cái)產(chǎn)的安全都造成不可逆轉(zhuǎn)的嚴(yán)重危害，這些亟待得到有效的遏制和解決。

在各種各樣的污水處理方法中，運(yùn)用吸油材料吸附回收是最簡(jiǎn)單的一種方法，因此受到了廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的吸油材料包括無(wú)機(jī)材料，天然有機(jī)材料，有機(jī)合成材料等，但往往選擇性差，吸附效率低，因此不能滿足資源環(huán)境治理要求，從而越來(lái)越多的新型吸油材料應(yīng)運(yùn)而生。

這其中，海綿吸油改性成為吸油材料研究領(lǐng)域的新熱點(diǎn)。這主要是因?yàn)楹＞d本身具有豐富的三維空隙，能夠儲(chǔ)存大量的油，再對(duì)其進(jìn)行一定的吸油改性，就可以讓海綿具有疏水親油的性質(zhì)，可以對(duì)油水混合物具有很好的選擇性，同時(shí)，吸油倍率可以得到很大的提高。中國(guó)專利201310482138.5一種油水分離用海綿的制備方法公開(kāi)了一種用聚氨酯海綿作為基體，通過(guò)原子層沉積在海綿骨架上得到金屬氧化物過(guò)渡層，再將硅氧烷偶聯(lián)劑通過(guò)氧化物表面的羥基連接到海綿上，得到偶聯(lián)層，得到疏水材料；中國(guó)專利201410310827.2一種聚丙烯改性的聚氨酯海綿及其制備方法公開(kāi)了一種用聚氨酯海綿作為基體，浸漬于聚丙烯溶液中，烘干溶劑得到疏水材料；中國(guó)專利201510419393.4一種高效石墨烯吸油材料及其制備方法公開(kāi)了一種用石墨烯和大量的無(wú)機(jī)材料通過(guò)超聲改性，再和聚合物共混發(fā)泡制得吸油材料；中國(guó)專利201410474339.5改性石墨烯負(fù)載聚氨酯海綿及其制備方法公開(kāi)了一種用聚氨酯海綿為基體，將石墨烯和硅烷偶聯(lián)劑混合通過(guò)超聲改性再負(fù)載到海綿上，得到吸油材料。目前已報(bào)道的吸油材料存在制備方法一般需要多步反應(yīng)，操作復(fù)雜，成本高，機(jī)械性能差，重復(fù)利用率低等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

解決的技術(shù)問(wèn)題：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供了一種六方氮化硼改性吸油海綿的制備方法，將二維材料六方氮化硼和常見(jiàn)的三維孔狀結(jié)構(gòu)材料三聚氰胺海綿相結(jié)合，得到一種制備方法簡(jiǎn)單、綠色、疏水吸油、重復(fù)利用率高的吸油海綿。

技術(shù)方案：本發(fā)明提供的一種六方氮化硼改性吸油海綿的制備方法，其包括以下步驟：

（1）將三聚氰胺海綿先放入去離子水，再放入無(wú)水乙醇中分別超聲清洗兩遍，每次清洗兩小時(shí)，再撈出烘干3-6小時(shí)，烘干溫度為80-100℃；

（2）稱取多層h-BN（六方氮化硼）粉末倒入容器中，然后量取分散劑倒入同一容器中混合均勻，所得溶液超聲24小時(shí)以上，所述多層h-BN粉末與分散劑的質(zhì)量比為1~10:1000；將超聲后得到的白色乳液離心15-45min；取離心后得到的上清液的上層三分之二到三分之一的穩(wěn)定溶液，將下層未剝離的多層h-BN去除，得到均勻分散的h-BN納米片溶液；

（3）將步驟（1）處理過(guò)的三聚氰胺海綿浸入到步驟（2）得到的均勻分散的h-BN納米片溶液中，靜置24小時(shí)以上，然后取出放入烘箱中，95~150℃充分干燥24小時(shí)以上，使溶劑完全揮發(fā)；

（4）重復(fù)步驟（3）4-6次，以保證三聚氰胺海綿內(nèi)層完全覆蓋上h-BN納米片，即獲得六方氮化硼改性吸油海綿。

步驟（2）所述分散劑為去離子水、異丙醇、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亞砜、N,N-二甲基酰胺中的一種。

步驟（2）所述多層h-BN粉末的厚度為1~10μm。

步驟（1）和（2）所述超聲所用儀器均是超聲清洗儀，功率為140W。步驟（2）所述離心轉(zhuǎn)速為3000-6000rpm。

有益效果是：（1）本發(fā)明制備的六方氮化硼改性吸油海綿采用的是簡(jiǎn)單、綠色的浸漬法，所用的原料價(jià)格低廉且易得。

（2）從疏水角度考慮，本發(fā)明制備的六方氮化硼改性吸油材料具有良好的疏水性質(zhì)，通過(guò)接觸角檢測(cè)，該材料的水接觸角達(dá)到145°，說(shuō)明其具有很好的疏水性質(zhì)。

（3）從吸附性能角度考慮，本發(fā)明方法制備的六方氮化硼改性吸油海綿可以在短時(shí)間內(nèi)迅速地吸收水中汽油，柴油，四氫呋喃，丙酮，乙醇，甲醇，N,N-二甲基酰胺，氯仿等多種油品和有機(jī)溶劑，吸收的倍率可達(dá)自身重的90~200倍。