【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于应急救援领域，具体涉及一种本质阻燃型应急事故现场高效吸附材料的制备方法。
技术介绍
1、我国危险化学品场所的数量不断增加，消防安全形势日趋严峻。据统计，2020年至2022年，危险化学品企业数量由2.2万家增加至21.2万家，其中，涉及重点监管危险化工工艺的企业数量由1.1万家增加至1.4万家，涉及重点监管危险化学品的数量由1.6亿吨增加至2.3亿吨，涉及危险化学品品种近30类。同时，危险化学品场所易发生化学品泄露引发火灾爆炸事故，造成重大人员伤亡，据统计，2022年全国发生了危险化学品泄露火灾爆炸事故306起，死亡失踪93人。
2、针对化学品泄露，可使用吸附、过滤膜、原位燃烧、生物修复等方法实现应急处理，在上述方法中，由于油和有机溶剂的可回收性，使用高效吸附材料吸附去除油被认为是最有效的方法之一。
3、目前纳米二氧化硅改性棉纤维、杨树柳絮碳气凝胶、还原石墨烯气凝胶、聚乙烯醇/纤维素纳米纤维混合气凝胶微球、静电纺醋酸纤维素纳米纤维垫、三聚氰胺衍生碳海绵等多种材料已用于吸附和去除石油污染物。然而，上述吸附剂在制备成本、吸附容量、可循环性，疏水性，粘附能力，阻燃性能等方面均有各自不足之处。因此，开发综合性能优异的新型吸附剂对于防范因油和有机溶剂泄露引发的火灾保障事故具有重要意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种本质阻燃型应急事故现场高效吸附材料的制备方法，以低成本粉煤灰基气凝胶为基体材料，以kh570(γ―甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅
2、所述烯丙基poss选自以下化合物中任一种或任意比例的混合物：
3、
4、烯丙基poss-1：中文名称pss-(1-丙基异丁烯酸)-七异丁基取代，cas号307531-94-8；
5、烯丙基poss-2：中文名称1-(烯丙基二甲基硅氧基)-3,5,7,9,11,13,15-七环戊基五环-八聚倍半硅氧烷，cas号352538-78-4；
6、烯丙基poss-3：中文名称pss-烯丙基-七异丁基取代，cas号351003-00-4。
7、为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
8、一种本质阻燃型应急事故现场高效吸附材料的制备方法，包括以下步骤：
9、步骤1，粉煤灰基气凝胶的制备：
10、(1)筛取200～300目粉煤灰；
11、(2)取氢氧化钠溶液(质量浓度范围10～90％)，按质量比，粉煤灰：氢氧化钠溶液＝1:2，混合，70～90℃下机械搅拌3～8h后，抽滤获得滤液；
12、(3)按体积比，滤液：去离子水＝1:2，稀释滤液后，调ph为1～3，室温水解8～12h，调节ph为5.5～6.5，静置进行凝胶反应，制得水凝胶；
13、(4)将水凝胶经老化，老化时间1～72h；进行置换反应，其中置换溶剂为水(10～90％):乙醇(90～10％)溶液置换3次，正己烷置换1次；干燥，制得粉煤灰基气凝胶；
14、步骤2，kh570改性粉煤灰基气凝胶制备
15、向粉煤灰基气凝胶中加入乙醇，质量比1:(1～10)，充分搅拌；配置kh570水溶液，体积比1:(1～10)，并滴入粉煤灰基气凝胶的乙醇悬浊液中，其中的kh570与粉煤灰基气凝胶的质量比为(1～30)％:(99～70)％，充分搅拌。加入乙酸，调节ph值2～6。50℃下反应4～6h，水洗，过滤，取滤饼进行下一步反应；
16、
17、表示粉煤灰基气凝胶；
18、步骤3，本质阻燃型应急事故现场高效吸附材料的制备
19、取kh570改性粉煤灰基气凝胶分散在甲苯中，体积比1:(1～8)，加入1,4-丁二硫醇、烯丙基poss，其中质量占比为：kh570改性粉煤灰基气凝胶1～50％，1,4-丁二硫醇10％～30％，烯丙基poss20％～80％，合计100％。加入aibn(偶氮二异丁腈)为引发剂，aibn与1,4-丁二硫醇摩尔比为1:(200～500)，室温至60℃下反应6～12h。过滤，使用乙醇清洗滤饼，烘干，即为本质阻燃型应急事故现场高效吸附材料。
20、以烯丙基poss-1为例的反应路线如下：
21、
22、本专利技术的有益效果：
23、1、粉煤灰是我国火电厂主要固体废弃物，大量堆积，占用土地资源，在风力作用下形成粉尘，污染环境。目前粉煤灰的再利用方式主要为建筑材料，利润微薄。本专利技术使用粉煤灰废弃物，制备功能性吸附材料，大幅提高粉煤灰产品附加值，将有力促进粉煤灰的循环再利用。
24、2、制备的吸附材料属于有机-无机杂化材料，无机相保证了吸附材料在大量泄漏有机化学品中不溶稳定，有机相提高了吸附材料对泄漏有机化学品的相合性，二者共同作用，保证了吸附材料优异的综合性能。
25、3、未改性的粉煤灰气凝胶表面含有大量羟基，亲水疏油，本专利技术的改性工艺使粉煤灰气凝胶由极性向非极性转化，亲油超疏水，大幅提高了产品的吸油性能。
26、4、poss基团(倍半硅氧烷部分)与气凝胶均为si-o骨架结构，相似相容，形成poss分子孔与气凝胶孔道相结合的结构，进一步大幅提高吸附性能。
27、5、本质阻燃型应急事故现场高效吸附材料可高效吸附油性有机物，降低了泄漏有机化合物的表面饱和蒸气压，从而降低火灾，爆炸等次生灾害风险。
28、6、使用完后的吸附材料可通过热解析活化循环使用，大幅降低采购和使用成本。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种本质阻燃型应急事故现场高效吸附材料的制备方法，其特征在于，以粉煤灰基气凝胶为基体材料，以KH570、烯丙基POSS为改性剂，1,4-丁二硫醇为交联剂，制备本质阻燃型应急事故现场高效吸附材料；
2.根据权利要求1所述的一种本质阻燃型应急事故现场高效吸附材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种本质阻燃型应急事故现场高效吸附材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1(2)中，按质量比，粉煤灰：氢氧化钠溶液＝1:2，70～90℃下搅拌3～8h后，抽滤获得滤液。
4.根据权利要求2所述的一种本质阻燃型应急事故现场高效吸附材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1(3)中，按体积比，滤液：去离子水＝1:2，稀释滤液后，调pH为1～3，室温水解8～12h，调节pH为5.5～6.5，静置进行凝胶反应，制得水凝胶。
5.根据权利要求2所述的一种本质阻燃型应急事故现场高效吸附材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1(4)中，置换溶剂为水10～90％:乙醇90～10％溶液置换3次，正己烷置换1次。
6.根据权利要
7.根据权利要求2所述的一种本质阻燃型应急事故现场高效吸附材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，KH570改性粉煤灰基气凝胶、1,4-丁二硫醇、烯丙基POSS的混合物中，按质量占比：KH570改性粉煤灰基气凝胶1～50％，1,4-丁二硫醇10％～30％，烯丙基POSS20％～80％，合计100％。
8.根据权利要求2所述的一种本质阻燃型应急事故现场高效吸附材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，偶氮二异丁腈与1,4-丁二硫醇摩尔比为1:200～500。
9.一种本质阻燃型应急事故现场高效吸附材料，采用权利要求1-8任意一项所述制备方法制得。
...【技术特征摘要】
1.一种本质阻燃型应急事故现场高效吸附材料的制备方法，其特征在于，以粉煤灰基气凝胶为基体材料，以kh570、烯丙基poss为改性剂，1,4-丁二硫醇为交联剂，制备本质阻燃型应急事故现场高效吸附材料；
2.根据权利要求1所述的一种本质阻燃型应急事故现场高效吸附材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种本质阻燃型应急事故现场高效吸附材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1(2)中，按质量比，粉煤灰：氢氧化钠溶液＝1:2，70～90℃下搅拌3～8h后，抽滤获得滤液。
4.根据权利要求2所述的一种本质阻燃型应急事故现场高效吸附材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1(3)中，按体积比，滤液：去离子水＝1:2，稀释滤液后，调ph为1～3，室温水解8～12h，调节ph为5.5～6.5，静置进行凝胶反应，制得水凝胶。
5.根据权利要求2所述的一种本质阻燃型应急事故现场高效吸附材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1(4)中，置换溶剂为水10～90％:乙醇90～10％溶...
【专利技术属性】
技术研发人员：王柏，刘术军，徐芷芊，
申请(专利权)人：应急管理部沈阳消防研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。