一种多孔超疏水吸油磁性分离材料及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种多孔超疏水吸油磁性分离材料及制备方法，该材料由以下重量份含量的组分合成得到：10‑11份的道康宁SYLGARD 184硅橡胶、0‑25份的二甲苯、10‑15份的葡萄糖、20‑25份的蔗糖、1‑3份的磁性四氧化三铁纳米。本发明专利技术的磁性分离材料耐酸耐碱，具有一定耐高温能力，在pH值为3至10之间，温度在10至60之间仍具有较强吸油能力，是具有弹性的多孔材料，不易变形，具有较强磁力，在外加磁场的情况下可在油水面游动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术针对传统去油剂在污水处理中存在的诸如：去除效率低、可分离性差等不足，专利技术了一种用于制备新型油水分离材料的工艺方法。该法制备出的新型磁性多孔材料应用去除水中有机物时，具有去除效率高、可快速分离等优点。克服了传统去油剂存在的不足，为污水处理提供了一种新的解决方案。
技术介绍
污水中存在的有机物主要漂浮在水液面上，形成油层，不易被分离。去油剂的作用主要是利用材料的疏水亲油性，将有机物吸附在去油剂表面。传统去油剂用于污水处理时，存在投加量过低时，处理效果不明显；投加量过高时又给油水分离带来麻烦的困扰。
技术实现思路
针对传统去油剂存在的上述技术问题，本专利技术旨在提供一种可以使得去油处理过程更加高效，可实现油水快速分离的多孔超疏水吸油磁性分离材料配方。这种材料不含任何有毒物质，无刺激性气味，不易变形，良好的耐高/低温性能及耐酸碱性能，去油速度快，回收便捷，可多次使用。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种多孔超疏水吸油磁性分离材料，其特征在于，该材料由以下重量份含量的组分合成得到：10-11份的道康宁SYLGARD 184硅橡胶、0-25份的二甲苯、10-15份的葡萄糖、20-25份的蔗糖、1-3份的磁性四氧化三铁纳米。一种多孔超疏水吸油磁性分离材料，所述的道康宁SYLGARD 184硅橡胶中包括基本组分与固化剂，所述的基本组分与固化剂的比例为9-10：0.8-1。一种多孔超疏水吸油磁性分离材料的制备方法，包括以下步骤：取上述道康宁SYLGARD 184硅橡胶，按照基本组分与固化剂的比例为9-10：0.8-1的比例混合，搅拌均匀，再依次加入二甲苯、葡萄糖、蔗糖、磁性四氧化三铁纳米，混合均匀后放入烘箱，调节烘箱温度为70-80℃，预热10-15min后取出，放在磁铁上顺磁10-15min，再放回烘箱中固化10-12h，出料冷却，即得。本专利技术的优点是：本专利技术的磁性分离材料耐酸耐碱，具有一定耐高温能力，在pH值为3至10之间，温度在10至60之间仍具有较强吸油能力，是具有弹性的多孔材料，不易变形，具有较强磁力，在外加磁场的情况下可在油水面游动；本专利技术的材料主要应用于污水处理领域，克服了传统油水分离产品存在的回收不便、油水分离不完全等不足，最终产品的效果是：含磁多孔材料孔径率达到75-80%，吸收正己烷后体积膨胀率达到315%，吸油率可达235%，通过用正己烷模拟油水分离试验，不加磁性多孔材料时油面始终平铺在水面上，加入无孔PDMS时，5min后油面去除率达到63%；加入多孔PDMS和多孔磁性PDMS时5 min后，反应速率很快，去除率达到90%；用食用油模拟油水分离试验，不加磁性多孔材料时油面始终平铺在水面上，加入无孔PDMS时，50min后油面去除率达到60%；加入多孔PDMS和多孔磁性PDMS时5 min后，反应速率很快，去除率达到80%。附图说明图1为不同温度下吸收食用油效果监测数据变化。具体实施方式结合实例，说明该新型磁性超疏水吸油材料使用效果。实例1采用正己烷模拟污废水中的有机物，称取1.30g正己烷加入20ml蒸馏水中，称取0.46g成品磁性超疏水吸油多孔材料，加入到配置所得含有机物的溶液中，静置观察 ，混合反应5min后使用磁铁施加磁场，使得磁性材料在液面移动，吸附去除有机物，将磁性多孔材料捞起，测得剩余液体质量m1；称取0.46g不含磁性的多孔材料，加入到配置所得含有机物的溶液中，静置观察，混合反应5min后使用磁铁施加磁场，材料不发生移动，将不含磁性的多孔材料捞起，测得剩余液体质量m2；称取0.46g不含磁性的无孔材料，加入到配置所得含有机物的溶液中，静置观察。混合反应5min后使用磁铁施加磁场，材料不发生移动，将不含磁性的无孔材料捞起，测得剩余液体质量m3。实例2采用食用油模拟污废水中的有机物，称取1.60g食用油加入到20ml蒸馏水中。称取0.6g成品磁性多孔材料，加入到配置所得含有机物的溶液中，静置观察，混合反应50min后使用磁铁施加磁场，磁性多孔材料在液面上移动，将磁性材料取出，测得剩余液体质量m4；称取0.6g成品无磁性多孔材料，加入到配置所得含有机物的溶液中，静置观察，混合反应50min后使用磁铁施加磁场，无磁性多孔材料在液面上不移动，将无磁性材料取出，测得剩余液体质量m5；称取0.6g成品无磁性无孔材料，加入到配置所得含有机物的溶液中，静置观察，混合反应50min后使用磁铁施加磁场，无磁性无孔材料在液面上不移动，将无磁性材料取出，测得剩余液体质量m6。实例3采用食用油模拟污废水中的有机物，称取1.60g食用油加入到20ml蒸馏水中。分别称取0.6g成品磁性多孔材料，无磁性多孔材料，无磁性无孔材料，加入到配置所得含有机物的溶液中，静置在10℃培养箱中观察，混合反应50min后将磁性材料取出，测得剩余液体质量m7、m8 、m9；分别称取0.6g成品磁性多孔材料，无磁性多孔材料，无磁性无孔材料，加入到配置所得含有机物的溶液中，静置在20℃培养箱中观察，混合反应50min后将磁性材料取出，测得剩余液体质量m10 、m11 、m12；分别称取0.6g成品磁性多孔。材料，无磁性多孔材料，无磁性无孔材料，加入到配置所得含有机物的溶液中，静置在30℃培养箱中观察，混合反应50min后将磁性材料取出，测得剩余液体质量m13 、m14、m15；分别称取0.6g成品磁性多孔材料，无磁性多孔材料，无磁性无孔材料，加入到配置所得含有机物的溶液中，静置在40℃培养箱中观察，混合反应50min后将磁性材料取出，测得剩余液体质量m16、m17、m18。表1为实例1吸收正己烷效果监测数据,表2为实例2吸收食用油效果监测数据,图1为实例3在不同温度下食用油去除率变化情况。由表1可以看出油水混合物去除量与孔径有关，含多孔结构的材料去除有机物的效率明显高于无孔材料，相对于无磁多孔材料，磁性多孔材料体积质量比较小，孔径率略低，但去除率相差不大，且磁性材料可以在液面移动，便于收集，回收利用。由表2可以看出，食用油的表面能大于正己烷，容易将多孔材料的孔径堵塞，故反应时间较长，但其去除率相对于无孔材料存在明显优势。图1呈现了在不同温度下，不同 材料去除率的变化情况显示出了一定的一致性，随着温度的增加，不同材料的食用油去除率在不断增加，40℃时达到最高，随后出现下降趋势。表1实例1吸收正己烷效果监测数据 PDMS/g蒸馏水/g食用油/g去除量/g去除率磁性多孔0.46201.33421.107583.01%无磁多孔0.46201.31901.185089.84%无磁无孔0.46201.26090.488038.70%表2实例2吸收食用油效果监测数据PDMS/g蒸馏水/g食用油/g去除量/g去除率磁性多孔0.60201.55801.214177.92%无磁多孔0.60201.61131.287779.72%无磁无孔0.60201.65600.545332.93%本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多孔超疏水吸油磁性分离材料，其特征在于，该材料由以下重量份含量的组分合成得到：10‑11份的道康宁SYLGARD 184硅橡胶、0‑25份的二甲苯、10‑15份的葡萄糖、20‑25份的蔗糖、1‑3份的磁性四氧化三铁纳米。

【技术特征摘要】
1.一种多孔超疏水吸油磁性分离材料，其特征在于，该材料由以下重量份含量的组分合成得到：10-11份的道康宁SYLGARD 184硅橡胶、0-25份的二甲苯、10-15份的葡萄糖、20-25份的蔗糖、1-3份的磁性四氧化三铁纳米。2.根据权利要求1所述的一种多孔超疏水吸油磁性分离材料，其特征在于所述的道康宁SYLGARD 184硅橡胶中包括基本组分与固化剂，所述的基本组分与固化剂的比例为9-10：0.8-1...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐建设，曹梓楷，黄显怀，项丽，占霞飞，
申请(专利权)人：安徽建筑大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34