[發明專利]一種超疏水天然海綿的制備方法

在審

• 申請號: 202010180274.9
• 申請日: 2020-03-19
• 公開（公告）號: CN111171372A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 黃仁亮;何彥;蘇榮欣;劉朝輝;張景輝
• 申請（專利權）人: 中新瑞美（天津）環保科技有限公司;中科瑞美(天津)環境技術有限公司;中科慧城（天津）信息產業研究院有限公司;淄博瑞美環保科技有限公司
• 主分類號: C08J9/40
• 分類號: C08J9/40;C02F1/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種制備處理地下水非水相液體的超疏水天然海綿的方法，包括：1）將天然海綿分別用超純水與75%乙醇超聲清洗，清除海綿表面的污漬和殘留物后在烘干待用。2）將清洗干凈的海綿浸入乙醇中，將稱取好一定量的Zn(NO₃)₂·6H₂O顆粒加入到上述混合液中，之后恒溫水浴攪拌。3）將填充有Zn²⁺的海綿從混合液中分離出來，用乙醇洗滌。4）稱取一定量的2?甲基咪唑置于50 mL乙醇溶液中，將填充有Zn²⁺的海綿分散在2?甲基咪唑乙醇溶液中，之后恒溫水浴攪拌。反應后，得到超疏水天然海綿，并用乙醇洗滌，烘干待用。該制備方法簡單有效、綠色環保。本發明制備的超疏水天然海綿具有生物可降解特性，并具有很強的疏水親油特性，接觸角可達156 ^o，可用于處理地下水非水相液體污染物，且可循環再生使用。

技術領域

本發明涉及一種處理地下水非水相液體的超疏水天然海綿及其制備方法，屬于水環境保護技術領域。

背景技術

地下水作為優質的淡水資源，約占我國人民生活飲用水量的7成左右，為主要飲用水源。但是近年來，隨著我國經濟的飛速發展，環境問題也日益嚴峻，其中地下水的污染尤為嚴重，對人類的健康生活以及社會的平穩發展十分不利。

地下水中危害最嚴重的污染物之一是非水相有機物，在地下水重多呈油狀或乳液狀。目前處理地下水中的非水相液體最常用的方法為抽出-處理法，即通過鉆井的方式將地下水抽出至地面上后再進行處理。除此之外，也有許多原位處理方法，例如地下水曝氣、零價鐵還原墻等。由于現實情況中往往不能準確把握地下水的污染情況，所以原位處理方法普遍存在處理效率不高且污染易反復等情況。相對于這些原位處理方法，抽出-處理法更為直接快速，且處理效率較高。針對抽出后的含非水相液體的污染地下水，本發明介紹了一種以超疏水天然海綿處理地下水中非水相液體的方法，該方法處理效率高、且綠色環保。

目前，已有一些超疏水海綿的報道，如專利申請CN108395569A以多孔聚氨酯海綿為基體，利用廢舊輪胎燃燒物的疏水親油性制備超疏水親油海綿。上述方法中以合成高分子海綿為基質，以廢舊輪胎的燃燒物為改性劑，由于合成高分子海綿在自然界中難降解，且輪胎燃燒物中仍吸附有多環芳烴等有機物。本發明介紹的一種以可生物降解的天然海綿為基質，具有可生物降解、環境友好等優點。

超疏水海綿的制備一般需要對海綿表面進行改性，如專利申請CN105797431A以多孔合成高分子海綿為基體，通過浸泡及固化使海綿體表面形成有機硅疏水層，達到改性的目的；專利申請CN108192322A利用聚氨酯樹脂與琥珀粉和共聚物共混制備得到自制聚氨酯海綿，以硅烷偶聯劑KH-570對自制二氧化鈦溶膠進行改性，再將二氧化鈦粒子負載在聚氨酯海綿表面，形成疏水親油保護膜。上述報道均是利用合成高分子海綿為基質，采用有機硅或二氧化鈦粒子對海綿表面改性，使海綿表面具有疏水親油性。金屬有機骨架材料（MOFs）是一類具有高比表面積、高孔隙率的多孔材料，其中ZIF-8作為MOFs系列材料中最典型的一類，具有高的比表面積和良好的親油疏水性。因此，本發明利用ZIF-8良好的親油疏水特性和高比表面積，對天然海綿進行改性。由于天然海綿具有豐富的基團，可直接用于原位生長ZIF-8，從而在海綿表面形成穩定的疏水層。該制備方法簡單可操作性強，且獲得超疏水海綿具有很好的吸油能力。

發明內容

本發明的目的在于提供一種超疏水天然海綿的制備方法。

本發明是通過以下技術方案加以實現的。一種超疏水天然海綿的制備方法，其特征在于以下步驟：

1）將天然海綿分別用超純水與75%乙醇超聲清洗2-3次，清除海綿表面的污漬和殘留物后在60-80 ℃ 烘箱烘干待用。

2）將步驟1）中得到的海綿浸入50 mL乙醇中，稱取1-3 g Zn(NO₃)₂·6H₂O化合物加入到上述混合液中，在40-60 ℃ 恒溫水浴中攪拌8-16 h。