[發明專利]一種相選擇性凝膠劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201610852543.5
• 申請日: 2016-09-26
• 公開（公告）號: CN106632382B
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發明（設計）人: 蔣偉;姚歡;楊留攀
• 申請（專利權）人: 南方科技大學
• 主分類號: C07D493/08
• 分類號: C07D493/08;B01J13/00;B01D17/02;C09K3/32
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟;侯桂麗

本發明提供了一種相選擇性凝膠劑及其制備方法和應用，本發明通過將兩個脲基連接在橋連雙萘骨架上得到式I所示的凝膠劑，該凝膠劑可以選擇性地進入油相，兩個脲基可以促進橋連雙萘骨架之間的非共價相互作用，以發生聚集，使得油相發生膠凝，形成穩定的凝膠，可以在室溫下進行油水分離，可用于油類以及有機溶劑泄漏的治理，并且該凝膠劑不溶于水，可以回收再利用，安全無污染，在回收海上溢油和快速分離工業含油或有機溶劑廢水等領域具有很好的應用前景。

技術領域

本發明屬于功能材料技術領域，涉及一種相選擇性凝膠劑及其制備方法和應用。

背景技術

油類泄漏對于環境和水域生態系統有著災難性的影響，而且對社會帶來重大的經濟損失。治理油類泄漏的傳統手段有吸附劑、分散劑、生物降解和固化劑等，但在實際應用中的效果不大。近期，越來越多的人對發現新型治理油類泄漏方法投以關注。其中最有前途的一種方法是用相選擇性有機凝膠因子來使水中的油形成凝膠。這種方法不僅有效且對環境友好。但是，通常需要大量的載體溶劑來均勻分散凝膠分子。這些溶劑，有的是溶于水的非凝膠溶劑，會擴散到水中；有的則是不溶于水的凝膠溶劑，會和油一起形成凝膠。在這兩種情況下，或者會給生態系統帶來影響，或者不利于油類的回收。因此，將凝膠因子以粉末的形式直接應用會更加實際且理想。

CN105686971A公開了一種聚氨基酸凝膠劑及其制備方法和應用，所述聚氨基酸凝膠劑使用以質量百分數計的1-8％的-聚谷氨酸、1-4％的聚賴氨酸、3-18％的-環糊精、70-95％的水以及余量的功能成分制備而成，其主要用于面膜或者乳液等護膚品中作為添加劑，而并沒有膠凝油類的作用。

CN104803850A公開了一種酯類糖基相選擇性親油凝膠因子及其制備方法以及在油品膠凝中的應用，該發明以甘露糖醇和中長基鏈酰氯為原料采用O-酯化反應制備得到酯類糖基相選擇性親油凝膠因子，其可以進入油相，起到膠凝的作用。

CN105111108A公開了一種脂肪類叔胺雙脲小分子凝膠劑及其觸變性分子凝膠，該凝膠劑分子具有以下結構：

其中R代表H或C1-C5烷基；R1-R4各自獨立的代表H或C1-C2烷基。雖然該凝膠劑具有形成剪切觸變凝膠的能力，但是只有將其在有機溶劑中加熱溶解，而后冷卻才可以起到形成穩定的剪切觸變凝膠，其可用于制備有機或無機材料的無缺陷晶體的良性介質，但卻不能用于室溫下的油水分離。

因此，在本領域期望得到一種能夠直接以粉末的形式與水中的油類或有機溶劑形成凝膠的脲基有機凝膠因子。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種相選擇性凝膠劑及其制備方法和應用。本發明的凝膠劑可以粉末的形式與水中的油類或有機溶劑形成凝膠，在室溫下完成油水分離。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一方面，本發明提供一種相選擇性凝膠劑，所述相選擇性凝膠劑具有式I所示結構：

式I中，R為C8-C18(例如C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17或C18)的直鏈烷基，優選C12直鏈烷基(即-(CH₂)₁₁CH₃)。

本發明的式I所示凝膠劑在油水混合物中可以選擇性進入油相，在油相中實現自組裝，形成物理交聯的超分子聚合物，可以使得油類(如汽油、煤油、柴油、機油)以及非極性的有機溶劑(例如正己烷、環己烷、苯、甲苯或二甲苯)形成凝膠，是一種具有相選擇性的凝膠劑。可以粉末的形式與水中的油類或有機溶劑形成凝膠，在室溫下完成油水分離。