本發(fā)明涉及油水分離，尤其涉及一種疏水親油改性海綿及制備方法與在油水分離中的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、隨著工業(yè)的快速發(fā)展，含油廢水的排放不斷增加，以及在石油開采和運(yùn)輸過程中頻繁發(fā)生的溢油事故，會對生態(tài)環(huán)境造成極其嚴(yán)重的影響，此外油水混合物并不僅僅包括分層清晰的油水混合物，有時(shí)還會出現(xiàn)油水乳濁液和少量溶解在水中的油分，例如在稀土萃取分離過程中，皂化后有機(jī)相的親水性增大，以及萃取劑、稀釋劑夾帶和分相不徹底等原因，會導(dǎo)致稀土萃余液、反萃液中常含有油類污染物，影響后續(xù)的達(dá)標(biāo)排放和稀土產(chǎn)品質(zhì)量。

2、公開號為cn116619504a的中國發(fā)明專利提供了一種用于油水長效分離的超疏水改性木材海綿的制備方法，通過在木材海綿體表面先后進(jìn)行氟硅烷/吡咯溶液，和三氯化鐵溶液的處理，以在木材海綿表面生長超疏水聚吡咯納米材料，然而含氟物質(zhì)的加入會對環(huán)境造成極大地影響。公開號為cn113332965a的中國發(fā)明專利提供了一種用于油水分離的磁性粉煤灰@pdms海綿材料，在進(jìn)行油水分離時(shí)僅能夠吸附自身重量六倍的環(huán)己烷，其油水分離性能難以持續(xù)，耐用性較差。因此亟需提供一種方案改善上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種疏水親油改性海綿及制備方法與在油水分離中的應(yīng)用，本發(fā)明利用具有耐酸堿穩(wěn)定性和低密度的共價(jià)有機(jī)聚合物在多孔海綿進(jìn)行表面生長，從而制得具有疏水親油特性的改性海綿材料，無需引入氟元素和其他污染元素，同時(shí)能夠極大地提高多孔海綿本身的吸油容量以及在油水分離時(shí)的耐用性和性質(zhì)穩(wěn)定性。

2、第一方面，本發(fā)明提供的一種疏水親油改性海綿，包括多孔海綿及原位聚合在所述多孔海綿的骨架表面的共價(jià)有機(jī)聚合物，且所述共價(jià)有機(jī)聚合物在所述改性海綿上的負(fù)載量為10-15％；其中所述共價(jià)有機(jī)聚合物包括均苯三甲醛和4,4'-二氨基二苯基甲烷共聚成型。

3、本發(fā)明提供的疏水親油改性海綿，通過在多孔海綿表面原位聚合形成共價(jià)有機(jī)聚合物(cof)，能夠降低表面親水性，同時(shí)cof在多孔海綿表面進(jìn)行原位聚合后能夠提高兩者的結(jié)合強(qiáng)度，同時(shí)在cof表面在微觀上為粗糙結(jié)構(gòu)，能夠提高材料表面與水的接觸角，從而提高疏水性。此外cof還具有良好的耐酸堿穩(wěn)定性和低密度特性，能夠提高改性海綿在使用過程中的性質(zhì)穩(wěn)定性和耐用性。

4、可選地，所述多孔海綿包括三聚氰胺海綿、聚氨酯海綿、纖維素海綿、硅膠海綿中的至少一種。

5、第二方面，本發(fā)明還提供了一種疏水親油改性海綿的制備方法，包括：將多孔海綿在共聚溶液內(nèi)浸潤改性后，分離干燥制得改性海綿；所述共聚溶液內(nèi)的溶質(zhì)包括均苯三甲醛和4,4'-二氨基二苯基甲烷。

6、可選地，將多孔海綿在共聚溶液內(nèi)浸潤改性時(shí)，所述均苯三甲醛和所述4,4'-二氨基二苯基甲烷在催化劑催化下，在所述多孔海綿表面進(jìn)行原位聚合生長。

7、可選地，所述多孔海綿包括三聚氰胺海綿、聚氨酯海綿、纖維素海綿、硅膠海綿中的至少一種。

8、可選地，所述均苯三甲醛和所述4,4'-二氨基二苯基甲烷的摩爾比為1：(1-2)。

9、可選地，所述催化劑包括乙酸、甲酸、苯磺酸中的至少一種。

10、可選地，所述共聚溶液中所述催化劑的摩爾濃度為3-6mol/l。

11、可選地，所述共聚溶液內(nèi)的溶劑包括1,4-二氧六環(huán)、均三甲苯中的至少一種。

12、可選地，在110-130℃、催化劑催化下，所述均苯三甲醛和所述4,4'-二氨基二苯基甲烷在多孔海綿表面進(jìn)行原位聚合生長。

13、可選地，分離后洗滌，并在50-70℃真空環(huán)境內(nèi)干燥后制得改性海綿。

14、可選地，將多孔海綿在共聚溶液內(nèi)浸潤改性前，預(yù)先使用乙醇溶液及去離子水對所述多孔海綿進(jìn)行浸潤清洗并干燥。

15、第三方面，本發(fā)明還提供了一種疏水親油改性海綿在油水分離中的應(yīng)用。

16、可選地，將疏水親油改性海綿浸沒在待分離油水混合液內(nèi)進(jìn)行吸附分離。

17、可選地，所述待分離油水混合液中包括有機(jī)溶劑與水的混合液、油脂與水的混合液、稀土萃余液、稀土反萃液中的一種。

技術(shù)特征：

1.一種疏水親油改性海綿，其特征在于，包括多孔海綿及原位聚合在所述多孔海綿的骨架表面的共價(jià)有機(jī)聚合物，且所述共價(jià)有機(jī)聚合物在所述改性海綿上的負(fù)載量為10-15％；其中所述共價(jià)有機(jī)聚合物包括均苯三甲醛和4,4'-二氨基二苯基甲烷共聚成型。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的疏水親油改性海綿，其特征在于：所述多孔海綿包括三聚氰胺海綿、聚氨酯海綿、纖維素海綿、硅膠海綿中的至少一種。

3.一種疏水親油改性海綿的制備方法，其特征在于，包括：將多孔海綿在共聚溶液內(nèi)浸潤改性后，分離干燥制得改性海綿；所述共聚溶液內(nèi)的溶質(zhì)包括均苯三甲醛和4,4'-二氨基二苯基甲烷。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，將多孔海綿在共聚溶液內(nèi)浸潤改性時(shí)，所述均苯三甲醛和所述4,4'-二氨基二苯基甲烷在催化劑催化下，在所述多孔海綿表面進(jìn)行原位聚合生長。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于：所述多孔海綿包括三聚氰胺海綿、聚氨酯海綿、纖維素海綿、硅膠海綿中的至少一種；和/或，所述均苯三甲醛和所述4,4'-二氨基二苯基甲烷的摩爾比為1：(1-2)；和/或，所述催化劑包括乙酸、甲酸、苯磺酸中的至少一種；和/或，所述共聚溶液中所述催化劑的摩爾濃度為3-6mol/l；和/或，所述共聚溶液內(nèi)的溶劑包括1,4-二氧六環(huán)、均三甲苯中的至少一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，在110-130℃、催化劑催化下，所述均苯三甲醛和所述4,4'-二氨基二苯基甲烷在多孔海綿表面進(jìn)行原位聚合生長。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，分離后洗滌，并在50-70℃真空環(huán)境內(nèi)干燥后制得改性海綿。

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，將多孔海綿在共聚溶液內(nèi)浸潤改性前，預(yù)先使用乙醇溶液及去離子水對所述多孔海綿進(jìn)行浸潤清洗并干燥。

9.一種如權(quán)利要求1至2任一項(xiàng)所述疏水親油改性海綿或如權(quán)利要求3至權(quán)利要求8任一項(xiàng)所述制備方法所制備的疏水親油改性海綿在油水分離中的應(yīng)用。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，其特征在于，將疏水親油改性海綿浸沒在待分離油水混合液內(nèi)進(jìn)行吸附分離；所述待分離油水混合液中包括有機(jī)溶劑與水的混合液、油脂與水的混合液、稀土萃余液、稀土反萃液中的一種。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種疏水親油改性海綿及制備方法與在油水分離中的應(yīng)用，涉及油水分離技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明提供的疏水親油改性海綿，包括多孔海綿及原位聚合在所述多孔海綿的骨架表面的共價(jià)有機(jī)聚合物，且所述共價(jià)有機(jī)聚合物在所述改性海綿上的負(fù)載量為10?15％；其中所述共價(jià)有機(jī)聚合物包括均苯三甲醛和4,4'?二氨基二苯基甲烷共聚成型。本發(fā)明利用具有耐酸堿穩(wěn)定性和低密度的共價(jià)有機(jī)聚合物在多孔海綿進(jìn)行表面生長，從而制得具有疏水親油特性的改性海綿材料，無需引入氟元素和其他污染元素，同時(shí)能夠極大地提高多孔海綿本身的吸油容量以及在油水分離時(shí)的耐用性和性質(zhì)穩(wěn)定性。

技術(shù)研發(fā)人員：李東平,肖忠敏,羅文清,姚智康,李永繡
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南昌大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6