[发明专利]超疏水-亲油多孔材料、其制备方法及应用

说明书

本发明提供一种超疏水‑亲油多孔材料、其制备方法及应用。所述超疏水‑亲油多孔材料包括：金属网络结构，以及，覆盖于金属网络结构上有机‑无机杂化涂层，所述有机‑无机杂化涂层主要由植酸与含氟硅烷反应形成。本发明通过植酸与含氟硅烷的共缩合以及植酸与金属网格结构的螯合，在金属网格结构表面形成有机‑无机杂化的微纳结构，实现金属网格结构表面的超疏水‑亲油改性。本发明的超疏水‑亲油多孔材料能在水面漂浮，可高效地回收水上不同种类的浮油，且在高盐雾环境下具有稳定的超疏水性以及耐蚀性，吸油倍率高、油水分离效率高，同时其制备方法简单、成本低、可大规模制备，具有很好的工业应用前景。

技术领域

本发明涉及一种疏水亲油材料，具体涉及一种超疏水-亲油多孔材料、其制备方法及在海上溢油回收以及油水分离中的应用，属于功能性材料领域。

背景技术

随着社会工业的发展，溢油事件，来源于石油勘探、运输、储存等的泄露，不仅造成能源的巨大损失，而且对生态系统造成不利影响。传统的溢油回收技术和材料如集油机、油分散剂、亲油性、吸油材料等，由于其吸附能力低、效率低、油不可回收、可重复利用性差、二次污染严重，无法满足海洋环境保护和资源化利用的需要。特别指出的是，传统的方法回收的油含有大量的水，很难进行后续的再加工。因而，急需开发高效、节能、经济的吸油材料及技术。

超疏水-超亲油的柔性三维多孔吸附材料能够有效地除去和回收水面的浮油，已成为具有发展前景的溢油回收材料。但现有的此类柔性三维多孔吸附材料往往存在制备工艺复杂，成本高，难以批量制备，稳定性及耐蚀性差，油水分离效率仍有待提升等缺陷。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种超疏水-亲油多孔材料、其制备方法及应用，从而克服现有技术中的不足。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明实施例提供了一种超疏水-亲油多孔材料，其包括：

金属网络结构，

以及，覆盖于金属网络结构上有机-无机杂化涂层，所述有机-无机杂化涂层主要由植酸与含氟硅烷反应形成。

进一步的，所述超疏水-亲油多孔材料对水的接触角>150°，对油的接触角为0°，滚动角<10°。

进一步的，所述超疏水-亲油多孔材料能在水面漂浮。

本发明实施例还提供了一种制备所述超疏水-亲油多孔材料的方法，其包括：将金属网络结构置于温度为10～40℃的浸渍液内浸泡4～12小时，之后干燥，获得超疏水-亲油多孔材料，所述浸渍液为含植酸和含氟硅烷的溶液。

本发明实施例还提供了所述超疏水-亲油多孔材料于吸附收集水面浮油或分离油水混合体系中的用途。

较之现有技术，本发明的有益效果至少在于：

(1)本发明利用植酸-含氟硅烷有机-无机杂化，通过植酸与含氟硅烷的共缩合以及植酸与金属网格结构的螯合，在金属网格结构表面形成微纳结构，实现其表面超疏水-亲油，并使之具备水面浮油吸附回收或油水分离能力，该工艺简单，成本低，可大规模制备，具有很好的工业应用前景；

(2)本发明的超疏水-亲油多孔材料能在水面漂浮，可高效地回收水上不同种类的浮油，吸油倍率高，油水分离效率高，且在高盐雾环境下具有稳定的超疏水性以及耐蚀性。

附图说明

图1A为实施例1中未改性的金属铜网的SEM图；

图1B-图1D是实施例1制备的超疏水-亲油多孔材料的SEM图。

具体实施方式

鉴于现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本发明的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。