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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子材料,具体涉及一种用于吸附除污的双填料复合气凝胶及其制备方法。
技术介绍
1、近年来,随着工业化进程不断加剧,工业污染也随之加重,不仅污染了环境,更对人体的健康产生了极大危害。因此,对具有高吸附性能的材料提出了更高的要求。
2、气凝胶是一种具有纳米多孔网络结构的固体材料,由胶体颗粒或聚合物分子的聚集形成,并且其空隙中充满气态分散介质。由于其多孔结构,气凝胶具有许多独特的性能,如超低的密度、高孔隙率、高比表面积等,因此在各个领域都有着广泛的应用前景,也正是因为气凝胶密度低、多孔的特点,使得它可以吸附更多自重的污染物,但是伴随着工业化的进程加剧的还有原油的泄露,而原油在常温下呈现的状态几乎没有流动性,这也就从一定程度上阻碍了吸附材料对其回收。
技术实现思路
1、聚酰亚胺复合气凝胶,其制备方法包括以下步骤:
2、
3、具体制备方法步骤如下:
4、(1)聚酰胺酸盐paa盐的制备
5、将除水后的n-n二甲基乙酰胺(dmac)溶剂加入到装有机械搅拌的三口烧瓶中,一次性加入二胺单体,等到二胺单体全部溶解在溶剂中后(约30min),再将等摩尔的二酐单体少量多次(5次)的加入到体系里,并且氮气置换3~5次,以此来保证装置内隔绝空气,防止二酐单体提前水解,反应8h后,在上述反应中缓慢滴加三乙胺,3h后在剧烈的磁力搅拌条件下,将得到的聚酰胺酸溶液倒入丙酮中沉析出丝状物,此丝状物为paa盐,过滤干燥至恒重。
6、二
7、
8、其中,三乙胺主要起到催化剂的作用,其加入量为(-cooh)的3-4倍。
9、(2)称取步骤(1)制备的paa盐溶解于三乙胺水溶液中,然后加入碳纤维和导电聚苯胺得到混合溶液,放入冷井中冷冻之后真空干燥得到paa复合气凝胶;
10、其中,三乙胺水溶液按照质量体积比的组成为:三乙胺:去离子水=1:19。
11、paa盐的添加量为三乙胺水溶液质量的5wt%,碳纤维和导电态聚苯胺添加量均为三乙胺水溶液质量的1-3wt%。
12、冻干条件为,-80℃≤温度≤-50℃,压力≤1pa,冷冻24h,真空冻干48h。
13、(3)将步骤(2)得到的气凝胶放入高温烘箱中进行热酰亚胺化反应得到聚酰亚胺复合气凝胶。
14、高温烘箱中热酰亚胺化的过程为:100℃放置1h以除去水分,200℃、300℃各一个小时以完成酰亚胺化。
15、上述方法制备的双填料复合气凝胶用于吸附除污。
16、本专利技术具有以下的特点:
17、本专利技术制备的双填料导电复合气凝胶具有较低的密度和较高的力学收缩率与压缩性能,且在材料内部有着碳纤维等黑色导电网络,在紫外灯模拟太阳光的照射下可以实现光能到热能的转化,自身的加热升温速率明显超过周边环境,利用这一点可以在吸附除污领域有着广阔的前景和应用。
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1.一种双填料复合气凝胶的制备方法,其特征在于,所述制备方法步骤如下:
2.根据权利要求1所述的复合气凝胶的制备方法,其特征在于,所述聚酰胺酸盐的制备方法步骤如下:
3.根据权利要求2所述的复合气凝胶的制备方法,其特征在于,步骤(1)中的二酐单体和二胺单体的结构式如下所示:
4.根据权利要求2所述的复合气凝胶的制备方法,其特征在于,其特征在于,步骤(1)中三乙胺的加入量为(-COOH)的3-4倍。
5.根据权利要求2所述的复合气凝胶的制备方法,其特征在于,步骤(2)中倒入丙酮时需要剧烈的磁力搅拌。
6.根据权利要求1所述的复合气凝胶的制备方法,其特征在于,步骤(2)混合溶液中,PAA盐添加量为三乙胺水溶液质量的5wt%,碳纤维和导电态聚苯胺的添加量均为三乙胺水溶液质量的1-3wt%;三乙胺水溶液按照质量体积比的组成为:三乙胺:去离子水=1:19。
7.根据权利要求1所述的复合气凝胶的制备方法,其特征在于,步骤(2)中冻干条件为,-80℃≤温度≤-50℃,压力≤1Pa,冷冻24h,真空冻干48h。
9.一种根据权利要求1-8任一项所述方法制备的双填料复合气凝胶。
10.一种根据权利要求1-8任一项所述方法制备的双填料复合气凝胶用于吸附除污。
...【技术特征摘要】
1.一种双填料复合气凝胶的制备方法,其特征在于,所述制备方法步骤如下:
2.根据权利要求1所述的复合气凝胶的制备方法,其特征在于,所述聚酰胺酸盐的制备方法步骤如下:
3.根据权利要求2所述的复合气凝胶的制备方法,其特征在于,步骤(1)中的二酐单体和二胺单体的结构式如下所示:
4.根据权利要求2所述的复合气凝胶的制备方法,其特征在于,其特征在于,步骤(1)中三乙胺的加入量为(-cooh)的3-4倍。
5.根据权利要求2所述的复合气凝胶的制备方法,其特征在于,步骤(2)中倒入丙酮时需要剧烈的磁力搅拌。
6.根据权利要求1所述的复合气凝胶的制备方法,其特征在于,步骤(2)混合溶液中,paa盐添加量为三乙胺水...
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