【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于油水分離復合材料領域，具體涉及一種用于高粘度油水分離及乳液純化的超疏水聚氨酯海綿。
技術介紹
1、海上溢油，工業排放廢水對生態環境和人類健康造成了很大威脅，因此迫切需要開發出能夠高效去除水中廢油和不溶性有機污染物的材料。三維海綿因其孔隙率高、特殊的潤濕性、機械穩定性等特點成為一種理想的油水分離材料。但原始海綿本身是既親水又親油的，不能在油水分離過程中實現選擇性吸附，因此，對海綿進行改性使其從超親水變為超疏水是很有必要的。
2、金屬有機骨架(mof)因其比表面積大、孔隙率高、易表面修飾等特點在各個領域有著巨大的應用潛力。近年來，已有許多研究成功利用mof材料提高海綿疏水性；mof材料不僅可以增大海綿骨架粗糙度還能夠降低海綿表面自由能，并且所得到的改性海綿具有吸附能力強、油水選擇性好、機械穩定性強等優勢。但大多數改性mof海綿僅能夠對低粘度的油類物質進行分離，無法對高粘度油類物質進行選擇性吸附。因此，開發出不僅具有基礎優勢，還能進行高粘度油水分離的多功能海綿具有重大意義。
技術實現思路
1、為了解決
技術介紹
部分指出的技術問題，本專利技術提供了一種用于高粘度油水分離及乳液純化的超疏水聚氨酯海綿，以聚氨酯海綿為基底，通過原位合成法制備的四氧化三鐵@nh2-mil-101(fe)納米粒子提高了原始聚氨酯海綿粗糙度，低表面能聚二甲基硅氧烷作為粘接劑以及疏水劑，成功構建了超疏水四氧化三鐵@nh2-mil-101(fe)@聚二甲基硅氧烷聚氨酯海綿，實現了高粘度油水分離及乳
2、原位合成法制備四氧化三鐵@nh2-mil-101(fe)納米粒子的方法為：將1.3515g六水合氯化鐵及0.9057g二氨基對苯二甲酸溶解于2ml去離子水中，攪拌20min后，向混合物中加入四氧化三鐵，超聲30min后加入到100ml的n,n-二甲基甲酰胺溶液中，將其超聲1h后轉移至高壓反應釜中，在150℃下反應24h后離心，在100℃下真空干燥12h后得到紅棕色粉末四氧化三鐵@nh2-mil-101(fe)。
3、其中，四氧化三鐵的加入量為0.36-0.72g。
4、構建超疏水四氧化三鐵@nh2-mil-101(fe)@聚二甲基硅氧烷聚氨酯海綿的方法為：將四氧化三鐵@nh2-mil-101(fe)與聚二甲基硅氧烷按一定質量比加入到50ml正己烷溶液中，超聲30min后向其中浸入5個經乙醇、去離子水預處理過的原始聚氨酯海綿(體積：1*1*1cm3)，將海綿超聲一段時間后經180℃固化1.5h得到四氧化三鐵@nh2-mil-101(fe)@聚二甲基硅氧烷聚氨酯海綿。
5、其中，四氧化三鐵@nh2-mil-101(fe)與聚二甲基硅氧烷質量比為1:5-1:1，海綿超聲時間為30-120min。
6、本專利技術的超疏水聚氨酯海綿用于高粘度油水分離及乳液純化。
7、本專利技術的有益效果在于：
8、1、本專利技術采用原位合成法直接將四氧化三鐵加入到制備nh2-mil-101(fe)的前體溶液中成功合成四氧化三鐵@nh2-mil-101(fe)，此合成方法操作簡便，耗時短，綠色環保。
9、2、本專利技術制備超疏水聚氨酯海綿成本低廉、制備原料易得無毒、制備方法綠色簡便、易于回收、適合大規模生產。
10、3、本專利技術制備的超疏水聚氨酯海綿相比于其他改性海綿具有更加優異的綜合性能，其水接觸角可達155°，吸附容量可達自身重量的93倍，油水分離效率高達99％；并且其對穩定的水包油乳狀液也能夠實現高效分離；同時其具有優異的光熱性能和導熱性能，能夠在太陽能輔助下實現高粘度油水分離。此外，改性海綿還表現出色的阻燃性，因此其在實際應用過程中的具有一定的安全性。
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1.一種超疏水聚氨酯海綿，其特征在于，所述超疏水聚氨酯海綿以聚氨酯海綿為基底，聚二甲基硅氧烷作為粘接劑以及疏水劑將四氧化三鐵@NH2-MIL-101(Fe)納米粒子負載于聚氨酯海綿上，構建的超疏水四氧化三鐵@NH2-MIL-101(Fe)@聚二甲基硅氧烷聚氨酯海綿。
2.如權利要求1所述的超疏水聚氨酯海綿，其特征在于，所述四氧化三鐵@NH2-MIL-101(Fe)納米粒子的制備方法為：將六水合氯化鐵、二氨基對苯二甲酸溶解于去離子水中，攪拌均勻后向其中加入四氧化三鐵，超聲混合均勻后將混合物加入到N,N-二甲基甲酰胺溶液中，再經超聲混合均勻后轉移至高壓反應釜中，恒溫反應后離心干燥得到紅棕色粉末四氧化三鐵@NH2-MIL-101(Fe)。
3.如權利要求2所述的超疏水聚氨酯海綿，其特征在于：六水合氯化鐵用量為1.3515g，二氨基對苯二甲酸用量為0.9057g，去離子水用量為2mL，N,N-二甲基甲酰胺用量為100mL，四氧化三鐵用量為0.36-0.72g。
4.如權利要求2所述的超疏水聚氨酯海綿，其特征在于：攪拌均勻的時間為20min，兩次超聲混合
5.如權利要求2所述的超疏水聚氨酯海綿，其特征在于：所述超疏水聚氨酯海綿的制備方法為：將四氧化三鐵@NH2-MIL-101(Fe)與聚二甲基硅氧烷按質量比加入到正己烷溶液中，超聲混合均勻后向其中浸入預處理過的原始聚氨酯海綿，超聲后經高溫固化得到四氧化三鐵@NH2-MIL-101(Fe)@聚二甲基硅氧烷聚氨酯海綿。
6.如權利要求5所述的超疏水聚氨酯海綿，其特征在于：四氧化三鐵@NH2-MIL-101(Fe)與聚二甲基硅氧烷的質量比為1:5-1:1，正己烷用量為50mL。
7.如權利要求5所述的超疏水聚氨酯海綿，其特征在于：預處理的原始聚氨酯海綿是分別在乙醇和去離子水中超聲1h后經60℃烘干得到的，其單個體積為1*1*1cm3。
8.如權利要求5所述的超疏水聚氨酯海綿，其特征在于：超聲混合均勻時間為30min，海綿超聲時間為30-120min，高溫固化是在180℃下維持1.5h。
9.一種如權利要求1所述的超疏水聚氨酯海綿的應用，其特征在于，所述超疏水聚氨酯海綿用于高粘度油水分離及乳液純化。
...【技術特征摘要】
1.一種超疏水聚氨酯海綿，其特征在于，所述超疏水聚氨酯海綿以聚氨酯海綿為基底，聚二甲基硅氧烷作為粘接劑以及疏水劑將四氧化三鐵@nh2-mil-101(fe)納米粒子負載于聚氨酯海綿上，構建的超疏水四氧化三鐵@nh2-mil-101(fe)@聚二甲基硅氧烷聚氨酯海綿。
2.如權利要求1所述的超疏水聚氨酯海綿，其特征在于，所述四氧化三鐵@nh2-mil-101(fe)納米粒子的制備方法為：將六水合氯化鐵、二氨基對苯二甲酸溶解于去離子水中，攪拌均勻后向其中加入四氧化三鐵，超聲混合均勻后將混合物加入到n,n-二甲基甲酰胺溶液中，再經超聲混合均勻后轉移至高壓反應釜中，恒溫反應后離心干燥得到紅棕色粉末四氧化三鐵@nh2-mil-101(fe)。
3.如權利要求2所述的超疏水聚氨酯海綿，其特征在于：六水合氯化鐵用量為1.3515g，二氨基對苯二甲酸用量為0.9057g，去離子水用量為2ml，n,n-二甲基甲酰胺用量為100ml，四氧化三鐵用量為0.36-0.72g。
4.如權利要求2所述的超疏水聚氨酯海綿，其特征在于：攪拌均勻的時間為20min，兩次超聲混合均勻的時間分別為30min、1h，恒...
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