【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及油水分离用海绵，特别是涉及一种用于油水分离的光热超疏水聚氨酯海绵的制备方法。
技术介绍
1、随着经济的发展和工业化的进步、石油工业、机械制造、食品加工等生产过程以及人们的生活过程中的含油废水排放量不断增加，水体油污染情况日益严峻，对水生生物的生存和人们的健康造成了灾难性的影响。此外，石油在海上运输过程中不可避免地会发生泄漏事故，这不仅导致宝贵的石油化学品资源的巨大损失，而且还对海洋生态和海洋资源、人类社会的可持续发展造成长期的不利影响。随着界面化学和仿生学的快速发展，有着特殊润湿性的多孔材料引起了研究者的关注，即通过改变材料表面的结构和化学成分，使材料表面对水和油具有完全相反的亲和性，亲水超疏油性能或者超疏水超亲油性能，这为分离油水混合物提供了思路。聚氨酯泡沫是一种三维多孔材料，具有重量轻、孔隙率高、比表面积大、弹性好、可大规模生产等优点，是制备油水分离材料的一种良好的基底材料。
2、二维过渡金属碳化物(mxene)纳米材料是一类二维过渡金属碳化物和氧化物，具有优异的导电性、光热转换性能、丰富的离子扩散通道以及表面大量的-o、-f、-oh官能团。将mxene纳米片用作超疏水聚氨酯的改性材料，一方面可以提高表面粗糙度，另一方面可以利用其优异的光热转换性能有效降低原油粘度，促进材料对原油的吸附。然而，具有光热性能的吸附性材料通常被用为一种海上应用性材料，不可避免的会遇到外界的恶劣环境的影响，mxene是不稳定的，并且会随着不断的氧化而导致材料的降解，这严重阻碍了其实际应用。因此，开发可以防止光热粒子损失和保
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种用于油水分离的光热超疏水聚氨酯海绵的制备方法，制得的聚氨酯海绵不仅具有稳定的超疏水性，而且具有优异的光热转化性能，对油品的吸附能力优异，可以实现对植物油和润滑油的吸附。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种用于油水分离的光热超疏水聚氨酯海绵的制备方法，所述方法包括如下步骤：
4、(1)将氟化锂粉末溶解于盐酸溶液中，分多次加入ti3alc2粉末并混合均匀，然后在35℃下进行反应；反应后，多次超声离心水洗反应产物，直到ph值为7；收集多次离心液，离心，制得mxene水溶液；
5、(2)将3*3*3cm的聚氨酯海绵依次用去离子水、无水乙醇超声清洗，烘干；
6、(3)将烘干后的聚氨酯海绵浸泡在多巴胺的tris溶液中，浸泡后洗涤、烘干，得到将聚多巴胺修饰过的聚氨酯海绵；
7、(4)将聚多巴胺修饰过的聚氨酯海绵浸泡在mxene水溶液中，干燥，重复或不重复浸渍干燥过程，得到mxene修饰的聚氨酯；
8、(5)将mxene修饰的聚氨酯浸没入聚二甲基硅氧烷的正己烷溶液中，制备包裹pdms的光热聚氨酯海绵；取出后干燥固化，得到光热超疏水聚氨酯海绵。
9、步骤(1)中，盐酸溶液由6mol/l的浓盐酸与去离子水按体积比1:1混合制成，氟化锂粉末与盐酸溶液的用量比为1g：20ml。
10、步骤(1)中，反应时间为24h；收集的多次离心液在3500rpm下离心1h。
11、步骤(1)中，mxene水溶液的浓度为4～7mg/ml。
12、步骤(2)中，聚氨酯海绵在80℃下烘干1h。
13、步骤(3)中，多巴胺的tris溶液ph为8.5，多巴胺的浓度为0.2wt％；浸泡时间为6h。
14、步骤(4)中，聚多巴胺修饰过的聚氨酯海绵的每次浸泡时间为5-15min，每次干燥时温度为40℃、干燥时间为30min。
15、步骤(5)中，聚二甲基硅氧烷的正己烷溶液中聚二甲基硅氧烷的浓度为1.0wt％。
16、步骤(5)中，干燥温度为80℃，干燥时间为1h。
17、本专利技术的有益效果是：
18、1)本专利技术中高化学活性的聚多巴胺(pda)层为mxene纳米片的吸附提供了活性位点，加固了mxene层与聚氨酯海绵之间的界面结合能力。mxene表面丰富的活性亲水官能团可以与pda上的羟基形成氢键作用，从而mxene纳米片可以牢牢地吸附在改性聚氨酯海绵表面。
19、2)通过聚二甲基硅氧烷(pdms)改性，不仅可以降低聚氨酯的表面能，使得mxene/pda修饰的聚氨酯的表相和体相均达到超疏水、超亲油的性能，对水的接触角达到152°，对有机溶剂如石蜡油、汽油、柴油、正己烷、丙酮的接触角为0°；pdms还可以防止mxene发生氧化降解，使得光热超疏水材料具有很好的稳定性。
20、3)本专利技术聚氨酯以商品化的聚氨酯海绵作为复合材料的基体，mxene具有良好的光吸收性能，使得海绵具有光热转化能力，促进材料对高粘原油的吸收。
21、4)本专利技术生产工艺简单，不需要复杂的设备装置，有利于工业化生产，拥有着广阔的应用前景。
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1.一种用于油水分离的光热超疏水聚氨酯海绵的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)将氟化锂粉末溶解于盐酸溶液中，分多次加入Ti3AlC2粉末并混合均匀，然后在35℃下进行反应；反应后，多次超声离心水洗反应产物，直到pH值为7；收集多次离心液，离心，制得MXene水溶液；
2.根据权利要求1所述一种用于油水分离的光热超疏水聚氨酯海绵的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，盐酸溶液由6mol/L的浓盐酸与去离子水按体积比1:1混合制成，氟化锂粉末与盐酸溶液的用量比为1g：20mL。
3.根据权利要求1所述一种用于油水分离的光热超疏水聚氨酯海绵的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，反应时间为24h；收集的多次离心液在3500rpm下离心1h。
4.根据权利要求1所述一种用于油水分离的光热超疏水聚氨酯海绵的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，MXene水溶液的浓度为4～7mg/ml。
5.根据权利要求1所述一种用于油水分离的光热超疏水聚氨酯海绵的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，聚氨酯海绵在80℃下烘干1h。
6.根
7.根据权利要求1所述一种用于油水分离的光热超疏水聚氨酯海绵的制备方法，其特征在于：步骤(4)中，聚多巴胺修饰过的聚氨酯海绵的每次浸泡时间为5-15min，每次干燥时温度为40℃、干燥时间为30min。
8.根据权利要求1所述一种用于油水分离的光热超疏水聚氨酯海绵的制备方法，其特征在于：步骤(5)中，聚二甲基硅氧烷的正己烷溶液中聚二甲基硅氧烷的浓度为1.0wt％。
9.根据权利要求1所述一种用于油水分离的光热超疏水聚氨酯海绵的制备方法，其特征在于：步骤(5)中，干燥温度为80℃，干燥时间为1h。
...【技术特征摘要】
1.一种用于油水分离的光热超疏水聚氨酯海绵的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)将氟化锂粉末溶解于盐酸溶液中，分多次加入ti3alc2粉末并混合均匀，然后在35℃下进行反应；反应后，多次超声离心水洗反应产物，直到ph值为7；收集多次离心液，离心，制得mxene水溶液；
2.根据权利要求1所述一种用于油水分离的光热超疏水聚氨酯海绵的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，盐酸溶液由6mol/l的浓盐酸与去离子水按体积比1:1混合制成，氟化锂粉末与盐酸溶液的用量比为1g：20ml。
3.根据权利要求1所述一种用于油水分离的光热超疏水聚氨酯海绵的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，反应时间为24h；收集的多次离心液在3500rpm下离心1h。
4.根据权利要求1所述一种用于油水分离的光热超疏水聚氨酯海绵的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，mxene水溶液的浓度为4～7mg/ml。
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【专利技术属性】
技术研发人员：张倩，唐江，程啟林，史娟，冯保民，山柏芳，
申请(专利权)人：浙江恒丰新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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