[发明专利]一种基于氧化石墨烯改性的吸油海绵的制备方法

说明书

本发明公开一种基于氧化石墨烯改性的吸油海绵的制备方法，包括以下步骤：①将聚氨酯海绵用乙醇清洗干净，然后浸泡0.1wt％的氧化石墨烯溶液后烘干备用；②以正己烷为溶剂和1.0wt％甲基三氯硅烷为功能材料混合均匀，得到改性溶液；将浸泡过氧化石墨烯溶液的聚氨酯海绵浸入改性溶液中，浸泡时间t，t≥1min；③将步骤②浸泡过的海绵捞出进行烘干，制备得到改性后的吸油海绵。与现有技术相比，本申请通过甲基三氯硅烷作为功能材料溶解在正己烷中，并将负载有氧化石墨烯的聚氨酯海绵浸泡在其中，以产生聚硅氧烷覆盖于海绵表面，从而大大提高海绵的疏水吸油效果。

技术领域

本发明涉及吸油海绵领域，具体涉及的是一种基于氧化石墨烯改 性的吸油海绵的制备方法。

背景技术

随着石油及石油产品用量的增加，石油开采及石油产品的加工、 提炼、储存、运输及使用过程中产生的泄漏和各种油类废弃物对海洋 生态环境和淡水生态环境造成了极大的破坏。水中的溢油、油渍不仅 降低海洋和淡水环境的质量，影响食物链的循环，破坏生态平衡，还 威胁着人类的健康。海上溢油造成的破坏具有危害程度大、波及范围 广、清除困难等特点。目前常用的海面浮油处理方法如物理处理法， 采用围油栏、旋涡式海面清洁器等，工程规模浩大，成本高。而化学 处理法使用喷洒分散剂、去垢剂和其他表面活性剂等将海面浮油分散 成极微小的颗粒，使其在海水中乳化、分散、溶解或沉降到海底，又 会在海水中引入其他污染物。

石墨烯具有比表面积大，具有优异的吸附性能等特点，改性后具 有亲油疏水性能，再负载于海绵上，得到石墨烯吸油海绵，可以方便 快捷地吸收浮游于海面的石油，且大大降低了成本。如何高效制备出 吸油效果更佳的吸油海绵材料，是众多科研人员的重点科研方向。

有鉴于此，本申请人针对现有技术中的上述缺陷深入研究，遂有 本案产生。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种基于氧化石墨烯改性的吸油海 绵的制备方法，其制备得到的海绵材料具有吸油效果佳，重复使用性 能良好的特点。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种基于氧化石墨烯改性的吸油海绵的制备方法，其中，包括以 下步骤：

①将聚氨酯海绵用乙醇清洗干净，然后浸泡0.1wt％的氧化石墨 烯溶液后烘干备用；

②以正己烷为溶剂和1.0wt％甲基三氯硅烷为功能材料混合均匀， 得到改性溶液；将浸泡过氧化石墨烯溶液的聚氨酯海绵浸入改性溶液 中，浸泡时间t，t≥1min；

③将步骤②浸泡过的海绵捞出进行烘干，制备得到改性后的吸油 海绵。

进一步，步骤③中捞出海绵前还包括对浸泡在改性溶液中的海绵 进行离心没回收多余溶液循环利用。

进一步，步骤①还包括制备氧化石墨烯溶液：

1)在冰水浴中依次缓慢加入100ml浓硫酸(95％)、1g可膨胀石 墨、3g高锰酸钾，并继续搅拌30min；

2)升温至35℃，继续搅拌30min；紧接着，缓慢滴加去离子水至 无气泡放出，期间会观察到紫色烟雾的产生；

3)将反应体系升温至95℃继续搅拌15min，加入300ml去离子水 终止反应，在得到的棕褐色混合物中加入10ml双氧水(30％)后颜色 变为金黄色；待金黄色混合物自然冷却后，进行过滤洗涤，先使用 10％的盐酸洗涤，最后使用去离子水洗涤至pH＝7，所得红褐色胶状物 质在35℃下真空干燥，得到氧化石墨；

4)称取一定量的氧化石墨，在一定体积的去离子水中超声剥离， 制备氧化石墨烯溶液；超声剥离时，采用超声细胞粉碎仪最大功率的30％(约200W)，超声处理2h；超声得到的氧化石墨烯分散液在高速 离心机中离心分离，转速8000r/min，时间10min，取上清液，即氧 化石墨烯溶液备用。