一种超疏水性石墨烯海绵的制备方法技术

本发明专利技术提供一种超疏水性石墨烯海绵的制备方法，具体步骤如下：步骤一、将海绵清洗干净并干燥；步骤二、对步骤一中制得的海绵进行等离子体处理；步骤三、将步骤二中制得的海绵浸入氧化石墨烯分散液中并加入水合肼；步骤四、将步骤三中制得的混合液升温至85-95℃且维持0.5h-24h，取出海绵干燥后即得到超疏水性石墨烯海绵。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种复合海绵的制备，具体为将石墨烯牢固束缚在商用海绵上，属于新材料和环保领域。
技术介绍
海上原油泄露及工业含油废水排放，造成了严重的环境污染。为了解决含油废水的问题，人们发展出了大量的吸油材料。传统的天然吸油材料虽然成本低，但吸附率差且吸附选择性差。人工合成的聚合物材料，虽然改善了吸附选择性，但吸附率依然很低且会造成二次污染。随着纳米材料的发展，出现了许多纳米吸附材料，如石墨烯海绵，碳纳米管海绵等，这些材料吸附率高、选择性强且可多次使用，但原料本身成本高且制备工艺复杂，另外这些海绵的力学性能很差，容易破碎，很难大尺寸制备。为了解决这些问题，人们开始将这些纳米材料和现有的传统材料相结合，得到了复合海绵，如将石墨烯与普通海绵结合，这样就解决了大尺寸，易碎的缺点。但是这些复合海绵在使用过程中，稳定性差，附着的石墨烯容易脱落掉渣。
技术实现思路
本专利技术的提供一种超疏水性石墨烯海绵的制备方法，用氧等离子体先对海绵进行预处理，然后再将石墨烯附着上，经氧等离子体处理后的海绵，带有了大量的官能团，这些官能团会和石墨烯结合，形成很强的化学键结合，因此，二者之间结合非常牢固，反复使用也不会掉渣。得到的复合海绵具有超疏水特性，在油水分离上具有巨大的应用潜力。本专利技术的技术方案是：一种超疏水性石墨烯海绵的制备方法，具体步骤如下：步骤一、将海绵清洗干净并干燥；步骤二、对步骤一中制得的海绵进行等离子体处理；步骤三、将步骤二中制得的海绵浸入氧化石墨烯分散液中并加入水合肼；步骤四、将步骤三中制得的混合液升温至85-95℃且维持0.5h-24h，取出海绵干燥后即得到超疏水性石墨烯海绵。进一步的，步骤一中所述的海绵为聚氨酯海绵或者密胺海绵。进一步的，步骤二中所述的等离子体为氧等离子体。进一步的，步骤三中所述的氧化石墨烯分散液的浓度为0.1mg/ml-10mg/ml。进一步的，步骤三中所述的氧化石墨烯与水合肼中肼的质量比为：7：1-7：5。本专利技术与现有技术相比，具有以下特点：对于油类污染的吸附，已有的吸油产品中，天然吸附物吸附率低，吸附选择性差；人工合成吸附物，吸附率低、造成二次污染；纳米吸附物如石墨烯、碳管等，成本高、易碎且很难大尺寸大规模制备；复合吸油海绵，稳定性差，使用时极易掉渣、二次污染。本专利技术利用氧等离子体先行预处理，从而得到了结构牢固的石墨烯/聚合物复合海绵，多次吸附挤压都不会掉渣，克服了以上所有吸附产品的缺点，完全可以实现商业化应用。工艺简单，可以实现低成本大尺寸大规模的生产。且得到的复合海绵具有超疏水特性，在油水分离上具有巨大的应用潜力。具体实施方式本专利技术提供的一种超疏水性石墨烯海绵的制备方法，具体步骤如下：步骤一、将海绵清洗干净并干燥；步骤二、对步骤一中制得的海绵进行等离子体处理；步骤三、将步骤二中制得的海绵浸入氧化石墨烯分散液中并加入水合肼；步骤四、将步骤三中制得的混合液升温至85-95℃且维持0.5h-24h，取出海绵干燥后即得到超疏水性石墨烯海绵。其中，步骤一中所述的海绵为聚氨酯海绵或者密胺海绵。步骤二中所述的等离子体为氧等离子体。步骤三中所述的氧化石墨烯分散液的浓度为0.1mg/ml-10mg/ml。步骤三中所述的氧化石墨烯与水合肼中肼的质量比为：7：1-7：5。以下通过具体实施例对本专利技术做进一步描述说明，但本专利技术的保护范围不限于此：实施例1：第一步，将聚氨酯海绵先后用乙醇、丙酮、水进行清洗，然后干燥待用；第二步，将干燥好的海绵进行氧等离子体处理；第三步，将处理后的海绵浸入100ml浓度为0.1mg/ml的氧化石墨烯溶液中，并加入含肼量1.4mg的水合肼；第四步，将上述混合物升温至85℃，且维持24h；第五步，取出海绵干燥即可。实施例2：制备方法基本同实施例1，不同之处在于：用的海绵是密胺海绵，氧化石墨烯浓度为5mg/ml，加入水合肼中肼的含量为：214mg，升温至95℃并维持0.5h。实施例3：制备方法基本同实施例2，不同之处在于：氧化石墨烯浓度为10mg/ml，水合肼中肼的含量为：714mg，混合物升温至90℃并维持12h。本专利技术一种超疏水性石墨烯海绵的制备方法，用氧等离子体先对海绵进行预处理，然后再将石墨烯附着上，经氧等离子体处理后的海绵，带有了大量的官能团，这些官能团会和石墨烯结合，形成很强的化学键结合，因此，二者之间结合非常牢固，反复使用也不会掉渣。得到的复合海绵具有超疏水特性，在油水分离上具有巨大的应用潜力。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超疏水性石墨烯海绵的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤一、将海绵清洗干净并干燥；步骤二、对步骤一中制得的海绵进行等离子体处理；步骤三、将步骤二中制得的海绵浸入氧化石墨烯分散液中并加入水合肼；步骤四、将步骤三中制得的混合液升温至85‑95℃且维持0.5h‑24h，取出海绵干燥后即得到超疏水性石墨烯海绵。

【技术特征摘要】
1.一种超疏水性石墨烯海绵的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤一、将海绵清洗干净并干燥；
步骤二、对步骤一中制得的海绵进行等离子体处理；
步骤三、将步骤二中制得的海绵浸入氧化石墨烯分散液中并加入水合肼；
步骤四、将步骤三中制得的混合液升温至85-95℃且维持0.5h-24h，取出海绵干燥后即
得到超疏水性石墨烯海绵。
2.根据权利要求1所述的一种超疏水性石墨烯海绵的制备方法，其特征在于，步骤一中
所述的海绵为聚氨...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙立涛，毕恒昌，万树，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32