一種用于溢油回收的氧化亞銅/三聚氰胺海綿的制備方法技術

本發明專利技術公開了一種用于溢油回收的氧化亞銅/三聚氰胺海綿的制備方法，將氧化亞銅和三聚氰胺海綿進行復合來制備具有高疏水親油性能的海綿，其中選用道康寧硅膠作為粘連劑使氧化亞銅和三聚氰胺海綿復合的更緊密，同時道康寧硅膠也作為改性劑，能進一步提高三聚氰胺海綿的疏水性。主要是以三聚氰胺海綿為載體，經過與氧化亞銅的復合制得，然后通過接觸角測試和油水吸附試驗來判斷其疏水親油性能，結合掃描電子顯微鏡(SEM)來表征改性后三聚氰胺海綿表面氧化亞銅的復合情況。制備過程簡單，而且成本低，制備出的材料具有良好的疏水親油性，而且油品易于脫附回收，可以重復循環利用，能有效的應用于溢油事故的控制回收。

Preparation method of cuprous oxide / melamine sponge for oil spill recovery

The invention discloses a preparation method for spilled oil recovery of cuprous oxide / melamine sponge, the sponge of cuprous oxide and melamine composite prepared with high hydrophobic properties of the sponge, which used as the Dow Corning silicone adhesive and cuprous oxide three melamine sponge composite more closely, but also as the Dow Corning silicone modified agent, can further improve the hydrophobicity of melamine sponge. Mainly using melamine sponge as a carrier, after the composite prepared with cuprous oxide, and then through the contact angle test and water adsorption test to determine its hydrophobic properties, combined with scanning electron microscopy (SEM) characterization of modified compound melamine sponge surface of cuprous oxide. The preparation process is simple, and the cost is low, the prepared material has good hydrophobic, and easy desorption oil recovery, repeated use, can control the effective application in oil spill accidents.

【技術實現步驟摘要】
一種用于溢油回收的氧化亞銅/三聚氰胺海綿的制備方法
本專利技術屬于三聚氰胺海綿改性材料制備
，尤其涉及一種用于溢油控制回收的基于氧化亞銅對三聚氰胺海綿超疏水親油改性的油水分離材料的制備方法。
技術介紹
溢油事故一旦發生，不僅會造成嚴重的環境污染，而且會帶來嚴重的經濟損失，在2010年墨西哥海灣的漏油事件是近年來最嚴重的一次溢油事件，嚴重的污染了海岸線附近的水域，給海洋中的生物造成了難以想象的危害，而且溢油的這種不良影響可能會持續數十年之久，除了對經濟和環境帶來的危害外，溢油事故也可能會導致火災，傳統的溢油處理方法有機械提取分離、化學分散、現場燃燒等。這些方法一般效率低，不但沒法使油品直接回收利用，而且往往可能造成二次污染，因此，需求一種高效的可持續發展的溢油處理新方法受到了人們的廣泛關注。近年來，結合超疏水親油性能的吸附材料的應用被公認為是一種更有效的溢油控制回收的途徑。目前常見的吸附材料有活性炭、分子篩、碳納米管復合海綿、Fe/CNT復合物、多孔聚合物等，它們都能由于油水分離，但是也存在著一些問題。比如以碳納米管復合的吸附材料雖然有高效的油水分離能力，但是其昂貴的生產成本限制了它的廣泛應用。而活性炭由于其本身的吸水特性需要進行表面修飾改性來提高其吸油效率，而且其密度大，在油水混合物中會下沉，對于溢油回收也存在著諸多不便。因此我們應該發展一種具有高吸附能力、可循環使用、低成本、無二次污染的新型吸附材料。因此聚合物海綿由于其開孔結構、孔隙率高、彈性好，價格低，而且密度小，會浮在水面上，更易于溢油的控制回收，被認為是很良好應用前景的油水分離材料。實際上，商業的聚合物海綿多為聚氨酯海綿和三聚氰胺海綿，是親水性的，不過通過表面基團改性、與疏水性的納米顆粒復合以及表面粗糙度改性等方法可以使其具有疏水親油性能，因此海綿在溢油事故的控制回收等領域具有廣泛的應用前景。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服上述現有技術不足，提供一種用于溢油回收的氧化亞銅/三聚氰胺海綿的制備方法，本專利技術制備過程簡單，而且成本低，制備出的材料具有良好的疏水親油性，油品易于脫附回收，可重復循環利用，能有效的應用于溢油事故的控制回收。本專利技術的技術方案是這樣解決的：(1)先將市售的三聚氰胺海綿放入燒杯中，加入適量的去離子水，在超聲波儀中超聲清洗，然后將三聚氰胺海綿置于適量的乙醇中超聲清洗30-60min，再在80-140℃干燥箱中4-8小時干燥；(2)將三聚氰胺海綿裝入燒杯，加入適量的乙醇，在超聲波儀中清洗一段時間，然后在80-140℃干燥箱中4-8小時干燥；(3)用量筒量取30-80mL的正己烷作為溶劑，倒入帶蓋的廣口瓶中，加入0.5-3g的道康寧硅膠，再加入0.1-1.2g已經過改性的氧化亞銅，將廣口瓶置于功率為100-500W的超聲波儀中超聲10-30min；(4)取0.5-2g干燥后的三聚氰胺海綿置于廣口瓶中，將溫度控制在30-60℃，繼續超聲1-3小時；(5)取0.1-1.2g的硬化劑置于廣口瓶中，1-3h后停止超聲，將廣口瓶中的海綿取出放于培養皿中，在鼓風恒溫干燥箱中120-200℃下2-8小時硬化干燥，冷卻至室溫后取出。氧化亞銅是以二水合氯化亞銅為原料，通過水熱法合成的。該制備方法采用的是三聚氰胺海綿，并進行了粗糙度改性，改性劑改性，加熱硬化等操作。本專利技術將氧化亞銅和三聚氰胺海綿進行復合來制備具有高疏水親油性能的海綿，通過掃描電子顯微鏡(SEM)可以觀察到氧化亞銅在三聚氰胺海綿的表面復合緊密。同時實驗測得制備的氧化亞銅海綿的接觸角為144°，通過油水吸附試驗進一步證明了制得的氧化亞銅海綿具有優良的疏水親油性能，而且制備過程簡單，成本低，油品易于脫附回收，可以重復循環利用，能有效的應用于溢油事故的控制回收：(1)本專利技術所用的三聚氰胺海綿價格低廉，比表面積很大，在吸附材料方面具有廣泛的應用前景。(2)本專利技術選用氧化亞銅和硅膠進行改性，除了能提高海綿的疏水親油性，而且其循環利用性能也比較好。(3)本專利技術提出的疏水親油海綿的制備工藝簡單，成本低，為其大規模生產利用提供了可能。附圖說明圖1是本專利技術實施例中商業未處理過的三聚氰胺海綿的SEM圖；圖2(a)本專利技術基于氧化亞銅對三聚氰胺海綿超疏水親油改性后的SEM圖；圖2(b)本專利技術基于氧化亞銅對三聚氰胺海綿超疏水親油改性后的局部放大的SEM圖；圖3是本專利技術三聚氰胺海綿及其改性材料在水中的表觀狀態圖；圖4是本專利技術三聚氰胺海綿及其改性材料在油水混合液中的表觀狀態圖；圖5是本專利技術基于氧化亞銅疏水親油改性后的三聚氰胺海綿的接觸角示意圖；圖6是本專利技術三聚氰胺海綿及其改性材料對水吸收量隨浸泡時間的變化關系示意圖。圖7是本專利技術三聚氰胺海綿及其改性材料對油吸收量隨浸泡時間的變化關系示意圖。具體實施方式下面結合附圖對本專利技術的具體內容作進一步詳細說明。由圖1和圖2可以看到未處理的三聚氰胺海綿和基于氧化亞銅改性制得的三聚氰胺海綿的SEM表征圖，可以看出未處理的三聚氰胺海綿輪廓壁面光滑，基于氧化亞銅改性制得的三聚氰胺海綿的輪廓壁面上復合著很多氧化亞銅顆粒，這說明本專利技術的氧化亞銅和三聚氰胺海綿復合良好。由圖3可以看到三聚氰胺海綿及其改性材料在水中的表觀狀態圖，未改性的三聚氰胺海綿是沉入水底，基于氧化亞銅改性制得的三聚氰胺海綿漂浮在水面上，這說明本專利技術的三聚氰胺海綿改性材料具有高的疏水特性。由圖4可以看到三聚氰胺海綿及其改性材料在油水混合液中的表觀狀態圖，未改性的三聚氰胺海綿不吸油直接沉入水底，基于氧化亞銅改性制得的三聚氰胺海綿漂浮在上面，而且吸收了很多油，這說明本專利技術的三聚氰胺海綿改性材料具有很好的疏水親油特性。由圖5可以看到基于氧化亞銅疏水親油改性后的三聚氰胺海綿與水的接觸角示意圖，基于氧化亞銅疏水親油改性后的三聚氰胺海綿的接觸角為144°，這說明制備的三聚氰胺海綿改性材料具有高的疏水性能。圖6為三聚氰胺海綿及其改性材料對水吸收量隨浸泡時間的變化關系示意圖，其中取體積相同的兩塊改性前后的海綿，改性前的海綿質量為0.191g，體積相同的改性后的海綿質量為0.425g，從圖中可以看出靜置于水中10min之后，三聚氰胺海綿改性前后的吸水量分別為1.759g和0.0012g。實驗結果再次表明本專利技術制備的基于氧化亞銅改性制得的三聚氰胺海綿材料具有高的疏水性能。圖7為三聚氰胺海綿及其改性材料對油吸收量隨浸泡時間的變化關系示意圖，其中取體積相同的兩塊改性前后的海綿，改性前的海綿質量為0.191g，體積相同的改性后的海綿質量為0.425g，從圖中可以看出靜置于油中50min之后，三聚氰胺海綿改性前后的吸油量分別為0.0712g和1.712g。實驗結果再次表明本專利技術制備的基于氧化亞銅改性制得的三聚氰胺海綿材料具有高的吸油性能。該制備方法具體實現步驟為：(1)先將市售的三聚氰胺海綿放入燒杯中，加入適量的去離子水，在功率為100-500W的超聲波儀中超聲清洗30min，重復兩次，然后將三聚氰胺海綿置于適量的乙醇中超聲清洗30min，再在120℃干燥箱中4小時干燥；(2)將三聚氰胺海綿裝入燒杯，加入適量的乙醇，在功率為100-500W的超聲波儀中清洗30min，然后在120℃干燥箱中4小時干燥；(3)用量筒量取50mL的正己烷作為溶本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于溢油回收的氧化亞銅/三聚氰胺海綿的制備方法，其特征在于，該方法按如下步驟進行：(1)將三聚氰胺海綿中加入去離子水，在功率為100?500W的超聲波儀中超聲清洗30?60min，重復兩次，然后將三聚氰胺海綿置于乙醇中超聲清洗30?60min，再在80?140℃干燥箱中干燥4?8小時；(2)將三聚氰胺海綿裝入燒杯，加入乙醇，在功率為100?500W的超聲波儀中清洗30?60min，然后在80?140℃干燥4?8小時；(3)以正己烷作為溶劑，倒入帶蓋的廣口瓶中，加入0.1?1.2g氧化亞銅，將廣口瓶置于功率為100?500W的超聲波儀中超聲10?30min；(4)取0.5?2g干燥后的三聚氰胺海綿置于廣口瓶中，在溫度30?60℃下，繼續超聲1?3小時；(5)取0.1?1.2g的硬化劑置于廣口瓶中，在功率為100?500W的超聲波儀中繼續超聲1?3小時；(6)停止超聲，在室溫下放置1?3小時，將廣口瓶中的海綿取出放于培養皿中，在鼓風恒溫干燥箱中120?200℃下2?8小時硬化干燥，冷卻至室溫后取出。

【技術特征摘要】
1.一種用于溢油回收的氧化亞銅/三聚氰胺海綿的制備方法，其特征在于，該方法按如下步驟進行：(1)將三聚氰胺海綿中加入去離子水，在功率為100-500W的超聲波儀中超聲清洗30-60min，重復兩次，然后將三聚氰胺海綿置于乙醇中超聲清洗30-60min，再在80-140℃干燥箱中干燥4-8小時；(2)將三聚氰胺海綿裝入燒杯，加入乙醇，在功率為100-500W的超聲波儀中清洗30-60min，然后在80-140℃干燥4-8小時；(3)以正己烷作為溶劑，倒入帶蓋的廣口瓶中，加入0.1-1.2g氧化亞銅，將廣口瓶置于功率為100-500W的超聲波儀中超聲10-30min；(4)取0.5-2g干燥后的三聚氰胺海綿置于廣口瓶中，在溫度30-60℃下，繼續超聲1-3小時...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊貴東，李佳莉，薛超，
申請(專利權)人：西安交通大學，
類型：發明
國別省市：陜西,61