[发明专利]一种超疏海绵的制备方法及其制备的超疏水海绵与应用

说明书

本发明涉及油水分离材料制备领域，公开了一种超疏海绵的制备方法及其制备的超疏水海绵与应用，其中超疏海绵的制备方法包括如下步骤：(1)将三聚氰胺海绵浸泡在1％‑100％的酸酐溶液中，浸泡时间为12h‑48h；(2)浸泡完成后，取出三聚氰胺海绵，充分挤压至干，使用有机溶剂清洗充分除去表面未结合酸酐，烘干，得到超疏水海绵，本发明制备的超疏水海绵成本低廉，制备工艺过程简单，具有极佳的吸附能力且具有良好的回用性能。

技术领域

本发明涉及油水分离材料制备领域，特别是一种超疏海绵的制备方法及其制备的超疏水海绵与应用。

背景技术

石油作为世界三大化石能源之一，海洋运输为石油贸易的主要运输手段之一，而海洋溢油漏油事故容易造成了严重的生态环境破坏与经济损失。目前常见的处理方法有物理法，化学法及生物法。物理法是通常会应用围油栏将浮油围控和集中，再用撇油器回收溢油，被回收的溢油用储油罐保存，该方法的优势在于可以回收部分溢油，并不会造成二次污染，但其回收效率较低，化学法主要包括燃烧法、分散剂法。燃烧法使用受到溢油情况的限制，溢油厚度不低于3mm，含水量低于30％时，燃烧时产生的气体和固体残渣都会对环境产生二次污染。溢油分散剂可将油迅速乳化分散在水中，最终使油污被水中生物降解，此方法无法彻底消除原油，同时分散剂本身也具有一定毒性，会对海洋生物造成影响。生物法主要利用微生物来吸收、降解、转化泄漏的原油，从而将环境净化，此方法工艺复杂，受环境影响大，进行可行性评价的费用大大增加了使用该方法的使用成本，此外该方法耗时长，难以推广使用。

目前物理法处理石油泄漏存在材料制备复杂，分离效率低，成本较高的问题，相比之下，吸附法作为物理法的一种，因其制备简单，吸附效率高，重复性好而有着广阔的发展前景。

发明内容

为此，需要提供一种超疏海绵的制备方法及其制备的超疏水海绵与应用，解决石油漏油的物理处理方法设备复杂、成本高、分离效率低下的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种超疏海绵的制备方法，包括如下步骤：

(1)将三聚氰胺海绵浸泡在1％-100％的酸酐溶液中，浸泡时间为12h-48h，其反应过程如下：

其中，R独立选自的H，卤素，经取代或未经取代的C1-C20烷基、烷氧基、烯基、炔基、脂环基，经取代或未经取代的C5-C15芳基，经取代或未经取代的C6-C30烷基芳基，经取代或未经取代的C3-C20杂环，经取代或未经取代的C4-C30烷基杂环，经取代或未经取代的C5-C15杂芳基，-NR₁R'，-NR₁，-SR₁，-CN，-NO₂，-C(O)-R₁，-COOR₁，-NR'-C(O)-R₁，-C(O)-NR₁R’、-C(NR₁)-R’、-SO₂-R₁、(SO₂)-OR₁、-C(S)-R₁和-C(S)-NR₁R’；

所述R基团为原先酸酐的取代基，酸酐浸泡后，直接一步反应生成目标产物酸酐本身的结构。

(2)浸泡完成后，取出三聚氰胺海绵，充分挤压至干，使用有机溶剂清洗充分除去表面未结合酸酐，烘干，得到超疏水海绵。

进一步，所述酸酐为丁酸酐、正辛酸酐和硬脂酸酐中的一种或多种，酸酐浓度为5％-100％。

进一步，所述酸酐为硬脂酸酐，浓度为10％。

进一步，所述酸酐溶液的溶剂为二氯甲烷、乙酸乙酯、石油醚、正己烷中的一种或多种。

进一步，所述有机溶剂为石油醚。