[发明专利]一种吸附材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及吸附材料领域，特别是利用六方氮化硼/氧化石墨烯复合材料形成的新型吸附材料及其制备方法。

背景技术

海洋是人类赖以生存和发展的重要环境。然而目前世界海洋的污染程度日趋严重，对海洋环境造成了严重破坏的同时，也给人类造成了巨大的经济损失。尤其是石油泄漏被称为海洋污染的超级杀手，石油污染物与常规污染物有所不同，一旦污染水域或食物链，进入人体后不易遭到破坏，并且仍保持它的持久性、累积性、迁移性和高毒性时，必然危及机体，表现出致癌性、致变性和致畸性，严重威胁人类健康。因此研制开发溢油处理技术，改善和恢复污染区域的生态环境，保护海洋环境和资源显得尤为重要。

目前国际上对油污的治理有化学方法和物理方法。化学方法采用的是包括乳化分散剂、集油剂、凝油剂等在内的化学消油剂。化学消油剂对厚度小于1mm的油膜可有效清理。但化学方法会消耗大量的药品，另外还可能产生二次污染。物理方法一般采用围油栏、清污船及附属回收装置、吸油材料(包括高分子材料、无机多孔物质及纤维等)清理油污。此类方法随海况和气象条件的变化，回收能力变化较大，当工作条件恶劣时，其工作效率急剧下降。目前研究的其他吸附油污材料中，大都采用有机材料制备而成，其在高温下极易降解，因而无法将吸附的油污从吸附材料中分离而进行二次利用。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种吸附材料的制作方法，其包括如下步骤：

步骤一：取泥沙用水清洗后，加入盐酸中浸泡；固液分离后获得的沙粒烘干备用；

步骤二：取六方氮化硼/氧化石墨烯复合物溶于有机溶剂中，加入所述沙粒后在100～120℃温度下搅拌、旋涂，使所述有机溶剂挥发，且所述沙粒表面包覆所述六方氮化硼/氧化石墨烯复合物而呈现灰褐色；

其中，所述沙粒、六方氮化硼/氧化石墨烯复合物和有机溶剂的比例为5～20g：0.1～10g：100～800ml。

其中，所述沙粒、六方氮化硼/氧化石墨烯复合物和有机溶剂的比例为5～20g：0.1～0.5g：100～300ml。

其中，所述有机溶剂为二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、十六烷基二甲基溴化铵或十八烷基二甲基氯化铵中的一种。

其中，所述盐酸浓度为10～30%。

其中，所述步骤二中搅拌旋涂时间为2～5小时。

本发明还提供上述方法获得的吸附材料，其包括沙粒以及包覆于所述沙粒表面的六方氮化硼/氧化石墨烯复合物，所述沙粒与所述六方氮化硼/氧化石墨烯复合物的质量比为5～20：0.1～10。

其中，所述沙粒与所述六方氮化硼/氧化石墨烯复合物的质量比为5～20：0.1～0.5。

有益效果：

本发明在处理后的泥沙表面包覆六方氮化硼/氧化石墨烯夹层复合物形成一种高效的吸附材料。该吸附材料具有巨大的比表面积，针对有机油污物有良好的吸附活性，吸附容量可达到其自身质量的15倍以上，明显优于现有有机吸附材料。另外更值得重视的是，该吸附材料能浮与水体表面，并具有很好的化学稳定性与抗氧化性，可应用于极端恶劣条件及紧急环境，且对环境不产生二次污染。本发明的吸附材料制备方法简单、成本低廉，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为本发明吸附材料制备方法流程图。

具体实施方式

下面，将结合附图对本发明实施例作详细介绍。

本发明提供一种新型的吸附材料，其包括沙粒以及包覆于所述沙粒表面的六方氮化硼/氧化石墨烯复合物，其沙粒和六方氮化硼/氧化石墨烯复合物的质量比为5～20：0.1～10。

下面介绍这种吸附材料的制作方法，如图1所示，其包括如下步骤：

步骤一：泥沙的预处理。取一定量的泥沙（如河沙、海沙等常见天然水流中所挟带的固体颗粒，且对泥沙的颗粒大小并无限制。）用水清洗三遍后，过滤。然后加入质量分数为10～30%的盐酸至浸没该泥沙，搅拌，然后静置浸泡1小时。盐酸的浸泡可清洗泥沙表面的杂质，降低泥沙的表面张力，使后续步骤中的复合物更稳定包覆。完成盐酸浸泡后进行固液分离，过滤后获得沙粒，置于烘箱中65℃烘干备用。