[发明专利]一种海绵复合型有机溶剂吸收剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种海绵复合型有机溶剂吸收剂及其制备方法，制备过程包括：首先用碱性水溶液处理聚氨酯海绵，然后将丙烯酸树脂乳液包覆在碱液处理过的聚氨酯海绵上，固化得到丙烯酸树脂/聚氨酯海绵复合材料，再将丙烯酸树脂/聚氨酯海绵复合材料在乙酸锌乙醇溶液中生长ZnO晶种，然后放置在含锌离子和六亚甲基四胺的水溶液中生长出ZnO纳米粒子，烘干后得到海绵复合型有机溶剂吸收剂。本发明制备的复合吸收剂既保留聚氨酯海绵的大孔结构，又获得吸油树脂的高吸油能力，并通过ZnO纳米颗粒的引入提高表面疏水亲油性能，能有效截留油水混合物中的微量有机溶剂，可应用于含溶剂废水的连续处理。

技术领域

本发明属于吸附吸收功能材料领域，具体涉及一种海绵复合型有机溶剂吸收剂及其制备方法。

背景技术

工业废水中常含有的一类污染物就是可挥发性有机化合物（VOCs），如苯类、酯类、酮类、卤代烃等有机溶剂，对人体健康有巨大影响，会伤害人的肝脏、肾脏、大脑和神经系统，造成记忆力减退等严重后果，甚至可能致癌。常见的废水中VOCs 治理办法有：吸附吸收法、生物降解法、气提法、渗透蒸发法、萃取法、超声波法、水解法、光降解法等，其中吸收剂由于其吸收量大、可回收利用、吸收速率快等优点，成为治理VOCs的一个重要手段。

用于治理废水中VOCs的吸收剂种类繁多，其中，活性炭、硅藻土等无机吸收剂和木质纤维、麦秆、海绵等天然有机吸收剂都存在一个共同的缺点就是吸油又吸水；聚丙烯纤维、聚氨酯泡沫、丙烯酸树脂等化学合成材料，由于吸收速度快、吸收量大，是吸油材料的主要研究方向，被广泛应用于含油废水的治理，其中丙烯酸高吸油树脂具有三维交联网状结构，易于有机溶剂的包藏，更具有吸油不吸水、吸油种类多、保油性能好等特点，成为国内外关注的焦点。但是吸油树脂在使用过程中会出现吸油溶胀后机械性能差、堵塞装置等缺陷，不利于含油废水的连续处理。中国发明专利201710230193.3公开了一种海绵负载型有机溶剂吸收剂及其制备方法，采用乳液聚合法制备含有环氧官能团的乳液型吸油树脂，同时对聚氨酯海绵进行化学改性，二者之间通过形成化学键接枝复合制得海绵负载型有机溶剂吸收剂。此发明的吸收剂兼具聚氨酯海绵和吸油树脂的特点，吸收性能好，吸收后不会发生显著变形，且具有一定的机械强度和柔韧性，同时由于聚氨酯海绵特有的高孔隙率骨架结构，在实际应用中渗透阻力小，吸收后能保持通孔结构，有利于废水废液与吸收剂充分接触。但是该吸收剂制备过程复杂，且不适于处理废水中的微量有机溶剂。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种海绵复合型有机溶剂吸收剂的制备方法，简化了高吸油树脂和聚氨酯海绵的复合过程，海绵复合型吸收剂对于有机溶剂的吸收速度明显加快，同时对于水中微量有机溶剂能有效去除。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种海绵复合型有机溶剂吸收剂及其制备方法，包括以下步骤：

（1）用碱性溶液浸没聚氨酯海绵后在40-60℃下加热0.5-1.5h，随后用去离子水洗涤并烘干备用；

（2）将步骤（1）中碱处理过的聚氨酯海绵浸没在丙烯酸树脂乳液中，0.5-1.5h后取出在室温下自然干燥，重复该过程2-3次；

（3）将步骤（2）中负载了丙烯酸树脂的聚氨酯海绵置于50~150℃恒温干燥箱中固化1-4h，得到丙烯酸树脂/聚氨酯海绵复合材料；

（4）将丙烯酸树脂/聚氨酯海绵复合材料以乙酸锌乙醇溶液浸渍处理，烘干后得到ZnO晶种/丙烯酸树脂/聚氨酯海绵复合材料；

（5）分别配制锌离子水溶液和六亚甲基四胺水溶液，再将两种溶液混合均匀，然后将ZnO晶种/丙烯酸树脂/聚氨酯海绵复合材料浸没在所得混合溶液中5-10h，生长出ZnO纳米粒子，烘干后即得到海绵复合型有机溶剂吸收剂。