一种基于密胺泡沫的超疏水亲油纳米海绵及其制备方法和应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115739055A(43)申请公布日2023.03.07(21)申请号202211422029.X(22)申请日2022.11.14(71)申请人哈尔滨师范大学地址150025黑龙江省哈尔滨市利民经济开发区师大路1号(72)发明人于鹏杨士方梁子涵王颖黄泽兴(74)专利代理机构哈尔滨市阳光惠远知识产权代理有限公司23211专利代理师张金珠(51)Int.Cl.B01J20/30(2006.01)C08J9/40(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种基于密胺泡沫的超疏水亲油纳米海绵及其制备方法和应用(57)摘要本发明公开了一种基于密胺泡沫的超疏水亲油纳米海绵及其制备方法和应用；属于环境保护类材料制备的技术领域。本发明要解决现有环境领域油水分离效率低且成本高的问题。本发明方法：使用密胺泡沫作为基底，通过多步反应将氧化锌和还原氧化石墨烯复合物生长于其骨架中，再在惰性气氛中对其进行退火处理。本发明合成了一种结构稳定的超疏水亲油纳米海绵，所得到的超轻纳米海绵在具有良好吸收能力的同时，具有强的结构稳定性以及多次循环，以及耐高温、耐燃烧的特性和超轻的质量。CN115739055ACN115739055A权利要求书1/1页1.一种基于密胺泡沫的超疏水亲油纳米海绵的制备方法是按下述步骤进行的：步骤一、将密胺泡沫超声清洗后真空干燥；步骤二、将锌盐、强碱及表面活性剂溶解于去离子水中，然后与氧化石墨的醇溶液一同混合混匀，得到混合溶液；步骤三、将步骤一处理后的密胺泡沫放入到步骤二得到的混合溶液中，进行溶剂热反应，随后在空气中晾干后，真空干燥；步骤四、预氧化处理，然后惰性气氛下热处理，即得到超疏水亲油纳米海绵；其中，氧化石墨的醇溶液是将氧化石墨超声分散于醇溶液中。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤一中用体积比为1:(1～5)的丙酮和无水乙醇混合液超声清洗。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤二中醇溶液为95％(体积)的乙醇溶液；氧化石墨和醇溶液的质量体积比为1mg：(1～5)mL。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤二中超声时间不小于10min。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤二中锌盐为硝酸锌，强碱为氢氧化钾或氢氧化钠，表面活性剂为六次甲基四胺或十六烷基三甲基溴化铵，其中锌盐、强碱和表面活性剂的质量比为1：(2～5)：(2～5)。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤三中在80℃～120℃下溶剂热反应4h～8h，在80℃～100℃下真空干燥6h～12h。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤四中空气气氛、120℃～150℃下预氧化，步骤四中热处理是在惰性气氛下，以5℃/min～10℃/min速度升温至600℃～1000℃，保温时间为2h～4h。8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤四中惰性气氛为氮气和氩气混合气，混合气中氮气的体积百分比为80％～95％。9.一种权利要求1至8任一项所述方法制备得到的超疏水亲油纳米海绵。10.权利要求1至8任一项所述方法制备得到的纳米海绵在吸油中的应用。2CN115739055A说明书1/3页一种基于密胺泡沫的超疏水亲油纳米海绵及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明属于环保材料制备的技术领域；具体涉及一种具体密胺泡沫的超疏水亲油纳米海绵，涉及一种基于密胺泡沫的超疏水亲油纳米海绵的制备方法和应用。背景技术[0002]随着人们对石油需求量的增加，石油的运输量和开采量也随之逐渐增大，随之而来的海上溢油以及船舶排污对海洋环境造成了巨大的影响，急需一种能有效吸收、去除和转移水中的油或者有机污染物的材料。目前，普遍使用的处理方法如直接燃烧或使用沸石、活性炭以及有机纤维等传统材料吸收，这种方法不仅处理效率低，并且容易造成二次污染。发明内容[0003]本发明的目的是通过便捷和廉价的方法制备一种具有疏水亲油的吸附材料。密胺泡沫具有三维骨架结构，本身就易于吸收液体，同时它的密度低(12mg/cm3)、价格便宜(约为0.5元/dm3)，且易吸水，因此使用其作为基底。将氧化石墨和氧化锌材料掺入其中，在不破坏密胺泡沫原有的结构的同时，增强其疏水亲油的特性，并经过特殊的退火处理，得到的超轻纳米海绵在具有良好吸收能力的同时，具有强的结构稳定性以及多次循环，以及耐高温、耐燃烧的特性和超轻的质量。[0004]本发明的吸油材料不仅具有优异的亲油疏水性能，而且具备超轻的密度，以及耐高温、耐燃烧的特性。[0005]为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：[0006]一种基于密胺泡沫的超疏水亲油纳米海绵的制备方法是按下述步骤进行的：[0007]步骤一、将密胺泡沫裁剪