[發(fā)明專利]一種木棉纖維基磁性復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011565534.0
• 申請(qǐng)日: 2020-12-25
• 公開（公告）號(hào): CN112791703A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董智賢;蔡偉文;羅靜;黃月開
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J20/24
• 分類號(hào): B01J20/24;B01J20/28;B01J20/30;B01D17/022;C02F1/28;C02F1/40
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

本申請(qǐng)屬于吸油的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種木棉纖維基磁性復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用。本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N木棉纖維基磁性復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括：將四氧化三鐵納米粒子、硅烷偶聯(lián)劑和分散介質(zhì)混合，制得分散液；將木棉纖維與所述分散液混合，制得負(fù)載四氧化三鐵納米粒子的木棉纖維；除去所述負(fù)載四氧化三鐵納米粒子的木棉纖維中的液體，然后干燥后制得木棉纖維基磁性復(fù)合材料。本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N木棉纖維基磁性復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用，能有效解決現(xiàn)有吸油材料存在吸油率低，吸油后回收困難，自身難降解，易產(chǎn)生二次污染的技術(shù)問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)屬于吸油的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種木棉纖維基磁性復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

近年來工業(yè)生產(chǎn)中含油廢水的增加和頻繁的漏油事故已引起全世界的關(guān)注，如何有效治理溢油一直是各個(gè)國(guó)家和機(jī)構(gòu)研究的重點(diǎn)之一。雖然經(jīng)過長(zhǎng)期的探索和努力，發(fā)展了多種溢油治理方法，包括：物理法(圍油欄、吸油氈、撇油器等)、化學(xué)法(消油劑、凝油劑等)和生物方法(投放噬油微生物或營(yíng)養(yǎng)鹽等促進(jìn)石油的分解)等，但仍存在成本高、效率低、不能長(zhǎng)時(shí)間浮于水面，甚至自身會(huì)帶來二次污染等問題。因此，開發(fā)高效、環(huán)境友好的溢油治理材料一直是人們關(guān)注的熱點(diǎn)。

吸油材料是目前最為有效的油污染處理材料，按照獲取的途徑不同通常可以分為無機(jī)材料、有機(jī)合成材料和天然高分子材料。無機(jī)材料如膨脹石墨、無定形二氧化硅、有機(jī)化改性粘土等，因吸油率低，吸油后回收困難，目前已經(jīng)較少使用；有機(jī)合成材料包括聚丙烯纖維、聚氨酯泡沫、丙烯酸酯類和烯烴類吸油樹脂等，它們具有良好的親油性和吸油效率，但成本較高，自身難降解，易產(chǎn)生二次污染等缺陷導(dǎo)致其應(yīng)用受限。天然高分子材料如木棉、棉花、果殼粉和稻草等多孔性植物纖維，因吸油率高，來源廣泛、價(jià)格低廉，綠色環(huán)保，受到越來越廣泛的關(guān)注，但存在水油分離能力低，保油性差，在水域投放時(shí)打撈回收困難等不足，影響到其實(shí)際應(yīng)用。

綜上所述，現(xiàn)有的吸油材料存在或是吸油率低，吸油后回收困難；或是自身難降解，易產(chǎn)生二次污染；或是水油分離能力低，保油性差等的技術(shù)缺陷。因此，研發(fā)一種吸油率高，保油性好，吸油后回收方便，不會(huì)產(chǎn)生二次污染，制備工藝簡(jiǎn)單，綠色環(huán)保的吸油材料是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N木棉纖維基磁性復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用，能有效解決現(xiàn)有吸油材料存在保油性差，吸油后回收困難，自身難降解，易產(chǎn)生二次污染的技術(shù)問題。

本申請(qǐng)第一方面提供了一種木棉纖維基磁性復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括：

將四氧化三鐵納米粒子、硅烷偶聯(lián)劑和分散介質(zhì)混合，制得分散液；

將木棉纖維與所述分散液混合，制得負(fù)載四氧化三鐵納米粒子的木棉纖維；

除去所述負(fù)載四氧化三鐵納米粒子的木棉纖維中的液體，然后干燥后制得木棉纖維基磁性復(fù)合材料。

另一實(shí)施例中，所述硅烷偶聯(lián)劑的用量為所述木棉纖維和所述四氧化三鐵納米粒子總質(zhì)量的1％～10％。所述硅烷偶聯(lián)劑的用量為所述木棉纖維和所述四氧化三鐵納米粒子總質(zhì)量?jī)?yōu)選為2％～5％。

另一實(shí)施例中，所述四氧化三鐵納米粒子與所述木棉纖維投料質(zhì)量比為(0.5～5)：1。所述四氧化三鐵納米粒子與所述木棉纖維投料質(zhì)量比優(yōu)選為(1～2.5)：1。

另一實(shí)施例中，所述硅烷偶聯(lián)劑選自單氨基硅烷偶聯(lián)劑、雙氨基硅烷偶聯(lián)劑、三氨基硅烷偶聯(lián)劑以及多氨基硅烷偶聯(lián)劑中的一種或多種。

另一實(shí)施例中，所述分散介質(zhì)選自甲醇、無水乙醇、異丙醇和正丁醇中的一種或幾種。所述分散介質(zhì)優(yōu)選甲醇。