[發明專利]一種石墨烯吸油海綿的制備

在審

• 申請號: 201710263799.7
• 申請日: 2017-04-21
• 公開（公告）號: CN108722347A
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 李璐
• 申請（專利權）人: 無錫市惠誠石墨烯技術應用有限公司
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/28;B01J20/30;B01D17/022
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種石墨烯吸油海綿的制備，包括如下步驟：1)將氧化石墨烯粉末加入到水中，超聲分散，得到氧化石墨烯水溶液；2)加入一定量的γ?氨丙基三乙氧基硅烷、γ?甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、氮化硼、鈦酸四丁酯油胺、3?巰基丙基三甲氧基硅烷改性劑，攪拌后，升溫至80～100℃，對氧化石墨烯進行接枝改性；3)將聚氨酯海綿、三聚氰胺海綿浸泡在改性后的氧化石墨烯溶液中；4)將浸泡一段時間的海綿撈出，并在100～200℃下干燥，即得到石墨烯吸油海綿。本發明制備的石墨烯吸油海綿具備只吸油不吸水，吸油量達自重的數百倍，通過簡單擠壓的方式可回收吸附油品。本發明制備的石墨烯吸油海綿具有成本低，操作簡便，重復使用性好的特點。在水體油類污染物清除、石油開采、工業油類污染物分離等領域具有潛在的應用價值。

技術領域

本發明涉及到吸油海綿制備的技術領域，特別涉及到一種石墨烯吸油海綿的制備。

背景技術

20世紀以來，隨著國際貿易市場的繁榮，海洋運輸業得到了長足的發展，在經濟發展的同時，海上溢油污染也愈發嚴重，因海上船舶的意外事故而引發的大規模溢油事故屢見不鮮。石油進入大海會吸收海水中的溶解氧，導致海水缺氧，海洋生物死亡，嚴重破壞海洋生態平衡。目前，海洋生態環境危機已被列入21試世紀十大環境危機，解決海洋污染問題刻不容緩。

目前常用的海面浮油處理方法如物理處理法，采用圍油欄、旋渦式海面清潔器等，工程規模浩大，成本高。而化學處理法使用噴灑分散劑、去垢劑和其他表面活性劑等將海面浮油分散成極微小的顆粒，使其在海水中乳化、分散、溶解或沉降到海底，又會在海水中引入其他污染物。

石墨烯具有比表面積大，具有優異的吸附性能等特點，改性后具有親油疏水性能，再負載于海綿上，得到石墨烯吸油海綿，可以方便快捷地吸收浮游于海面的石油，且大大降低了成本。然而目前大多數制備吸油海綿的方法操作繁瑣，重復使用率低。如專利201310027624.8一種制備憎水性石墨烯海綿的方法，將氧化石墨烯在水中超聲分散、凍干，然后高溫處理再火焰中灼燒得到具有超憎水超親油的石墨烯海綿。此方法制備的石墨烯海綿以氧化石墨烯為原料具有非常低的密度，但制備過程復雜，吸油量有限且不能重復利用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種石墨烯吸油海綿的制備，與傳統吸附劑如活性炭等吸附油污相比，吸附效率更高，循環使用壽命越長。

為此，本發明采用以下技術方案：

一種石墨烯吸油海綿的制備，包括如下步驟：

1)將氧化石墨烯粉末加入到水中，超聲分散，得到氧化石墨烯水溶液；

2)在氧化石墨烯水溶液中加入改性劑，攪拌后加熱，對氧化石墨烯進行接枝改性；

3)將海綿浸泡在改性后的氧化石墨烯溶液中；

4)將浸泡在氧化石墨烯溶液中的海綿撈出，高溫還原干燥。

優選的，所述氧化石墨烯為石墨經氧化剝離得到的產物；所述石墨氧化剝離的方式為Hummers法、Brodie法或Staudenmaier法中的一種。

優選的，所述改性劑為γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、氮化硼、鈦酸四丁酯油胺、3-巰基丙基三甲氧基硅烷中的一種或幾種，其中氧化石墨烯與改性劑的質量比為0.1～10。

優選的，所述加熱溫度為80～100℃，加熱時間為0.5～4h。

優選的，所述海綿為多孔性聚氨酯海綿或三聚氰胺海綿中的一種。

優選的，所述海綿大小為0.1×0.1×0.1cm～1×1×1m，如0.5×0.5×0.5cm，0.6×0.2×0.1cm，0.9×0.9×1cm。

優選的，所述浸泡時間為0.5～20h。