[发明专利]石墨烯疏水吸油海绵的制备方法

说明书

本发明提供一种石墨烯疏水吸油海绵的制备方法，包括以下步骤：氧化石墨烯悬浮液的制备；将聚氨酯海绵分别用乙醇和纯水超声洗涤；向氧化石墨烯悬浮液中加入水合肼还原剂和洁净聚氨酯海绵，置于微波炉化学反应器，微波加热还原反应30‑60min；将聚氨酯海绵置于超声清洗器超声分散，用纯水清洗掉聚氨酯海绵表面多余的石墨烯；将步骤（4）中清洗后的聚氨酯海绵放入80‑120℃烘箱干燥，将干燥后的聚氨酯海绵浸入二甲基硅氧烷溶液中，浸渍反应4‑7h，挤干聚氨酯海绵空隙中的残余液体，置于80℃烘箱干燥后，即可得到石墨烯疏水吸油海绵。本发明的一种石墨烯疏水吸油海绵的制备方法，孔隙率大、吸油性能高、回弹压缩性好。

技术领域

本发明属于复合材料制备技术领域，具体涉及一种石墨烯疏水吸油海绵的制备方法。

背景技术

近来，具有超疏水（水的接触角 >150°）和超亲油（油的接触角 <5°）的固体表面由于它们选择性的吸附油类或有机溶剂而完全不吸水的能力已经引起了密切关注和研究兴趣。 基于这一点，许多高效的吸附材料已经被广泛研究，包括无机纳米线薄膜、微孔聚合物、碳纳米管等。然而，这些材料的生产成本高且过程复杂，很难为实际应用而成批生产。此外，更多的研究最近已经将注意力转移到找出由于石油泄漏和化学药品泄漏造成的全球范围的严重水污染问题的解决方案上。 因此，找出具有高的吸附性能及高选择性、轻质、有化学惰性、低成本和环境友好型的新型材料势在必行。

作为一种二维碳材料，石墨烯及其衍生物由于它们有趣的理化性质而引起了广泛关注。这些特性已经被应用到不同的领域，从微米/纳米电子学复合材料到清洁能源。除了它们显著的物理和化学性质外，石墨烯材料最近已被报到具有令人振奋的疏水性能。然而，涉及同时具有超疏水和超吸油特性的石墨烯材料的研究至今未有报道。利用这些特性，这些材料可以用来从水体中分离和吸附油类等有机污染物。

发明内容

本发明的目的在于提供一种石墨烯疏水吸油海绵的制备方法，孔隙率大、吸油性能高、回弹压缩性好，经过石墨烯疏水改性，提高其选择吸附性。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案：

本发明的一种石墨烯疏水吸油海绵的制备方法，包括以下步骤：

（1）氧化石墨烯悬浮液的制备：将氧化石墨加入溶剂中，超声分散得到氧化石墨烯悬浮液，氧化石墨烯悬浮液的浓度为2-10mg/ml；

（2）将聚氨酯海绵分别用乙醇和纯水超声洗涤3-5次，干燥后得到洁净的聚氨酯海绵；

（3）将步骤（2）得到的氧化石墨烯悬浮液置于单口烧瓶内，向氧化石墨烯悬浮液中加入水合肼还原剂和洁净聚氨酯海绵，置于微波炉化学反应器，功率为50%档（325W），接上冷凝回流管，微波加热还原反应30-60min；

（4）将步骤（3）中加热反应后的聚氨酯海绵置于超声清洗器超声分散30-60min，增加还原氧化石墨烯的分布均匀性，取出聚氨酯海绵，用纯水清洗掉聚氨酯海绵表面多余的石墨烯，

（5）将步骤（4）中清洗后的聚氨酯海绵放入80-120℃烘箱干燥，将干燥后的聚氨酯海绵浸入二甲基硅氧烷溶液中，浸渍反应4-7h，挤干聚氨酯海绵空隙中的残余液体，置于80℃烘箱干燥后，即可得到石墨烯疏水吸油海绵。

进一步，所述的一种石墨烯疏水吸油海绵的制备方法，其特征在于,所述步骤（1）中的溶剂为水、乙醇、丙酮、甲醇中的任意一种。

进一步，所述的一种石墨烯疏水吸油海绵的制备方法，其特征在于,所述步骤（3）中的氧化石墨烯悬浮液与水合肼的质量比为30:1-6。

本发明具有以下有益效果：本发明的一种石墨烯疏水吸油海绵的制备方法，聚氨酯海绵孔隙率大、吸油性能高、回弹压缩性好，经过石墨烯疏水改性，提高其选择吸附性。

具体实施方式