[發明專利]一種高疏水油水分離材料、及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202211184116.6
• 申請日: 2022-09-27
• 公開（公告）號: CN115591276A
• 公開（公告）日: 2023-01-13
• 發明（設計）人: 龔小波;張伶睿;劉詠;謝金伶;羅漩
• 申請（專利權）人: 四川師范大學
• 主分類號: B01D17/02
• 分類號: B01D17/02;C02F1/40;C02F1/28;B01J20/30;B01J20/28;B01J20/26
• 代理公司: 成都巾幗知識產權代理有限公司 51260
• 代理人: 邢偉

本發明公開了一種高疏水油水分離材料、及其制備方法和應用，涉及高疏水油水分離材料。所述制備方法包括預處理、原位生長和殼體交換。高疏水油水分離材料應用在水污染處理中。本發明原位生長ZIF?8后進行殼體交換不會改變納米顆粒在骨架上的表面形態結構，制備的D?ZIF?8/MF比原始的ZIF?8/MF更疏水，接觸角從123.2°上升到145.1°，D?ZIF?8/MF可吸收高達自身重量的68?165倍的油/有機溶劑，且具有優異的穩定性、耐腐蝕性、可回收性，無二次污染，在處理油水污染方面有良好的應用前景。

技術領域

本發明涉及高疏水油水分離材料，具體涉及一種高疏水油水分離材料、及其制備方法和應用。

背景技術

石油泄漏造成的污染是一個嚴重的問題。石油泄漏難以清理，石油的回收會造成巨大的經濟損失和長期的環境影響。隨著經濟的持續發展，未來石油泄漏永遠是不可避免的。傳統技術(重力分離，離心，浮選和生物降解)已被廣泛研究用于分離油水混合物，但是這些技術分離效率低，成本高，且處理不當容易產生二次污染。在不造成二次污染的情況下實現油水分離是一項具有挑戰性的任務，油水分離的材料至關重要。

目前，已研究出大量的高吸附量、循環使用性能好的油水分離材料，但是，現有的油水分離材料采用正己烷或甲苯類試劑作為反應溶劑，預處理過程用到強酸試劑等，存在安全隱患，且吸附處理后廢液不易處理，又造成二次污染。如中國專利CN110684234A公開了一種簡單、低成本的超輕、超疏水海綿的制備方法，通過強氧化劑以改性制備得到的超疏水超親油海綿，雖然該方法所制備疏水親油海綿具有良好的機械性能和循環吸附能力，在反復擠壓和循環利用后能保持其原貌以及吸附性能。但是，該方法使用了雙氧水、過硫酸鉀、高鐵酸鉀等強氧化性的物質，存在安全隱患、也不利于廢液的處理。因此，急需制備生產成本低、安全性高、操作方便、不會造成二次污染、油水分離效果好的油水分離材料。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺點，提供一種高疏水油水分離材料、及其制備方法和應用。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：一種高疏水油水分離材料的制備方法，它包括以下步驟：

S1.預處理：取三聚氰胺泡沫依次用甲醇、乙醇各浸泡25～35min后進行干燥；

S2.原位生長：將預處理后的三聚氰胺泡沫投入到六水合硝酸鋅和二甲基咪唑的混合溶液中靜置生長10～14h，干燥后獲得ZIF-8/MF；

S3.殼體交換：將ZIF-8/MF浸入5,6-二甲基苯并咪唑、三乙胺和甲醇的混合溶液中，55～65℃攪拌加熱13～18h進行殼體交換，制得D-ZIF-8/MF高疏水油水分離材料。

進一步地，所述的三聚氰胺泡沫的大小為1cm*1cm*1cm。

進一步地，步驟S2中所述混合溶液中六水合硝酸鋅和二甲基咪唑的摩爾濃度比為1:1.5～3。

進一步地，步驟S3中所述混合溶液中5,6-二甲基苯并咪唑、三乙胺和甲醇的摩爾濃度比為1:0.5～1.5:140～180。

進一步地，所述干燥為真空干燥，干燥的溫度為55～65℃，干燥時間為5～7h。

上述的方法制備的高疏水油水分離材料。

所述的高疏水油水分離材料在水污染處理中的應用。

進一步地，所述的水污染處理為吸收污水中的油或有機溶劑。

本發明的原理為：