[发明专利]凝胶剂修饰的多孔海绵疏水材料及制备方法及用途

说明书

本发明公开了凝胶剂修饰的多孔海绵疏水材料及制备方法及用途，其制备方法为：将缩醛取代的葡萄糖酰胺与甲醇混合，在搅拌下加热至溶解制成缩醛取代的葡萄糖酰胺甲醇溶液，简称溶液一，将海绵浸入溶液一中，8‑12分钟取出干燥，得到凝胶剂修饰的多孔海绵疏水材料。本发明开发了一种简便而经济的浸涂法来制备凝胶剂修饰的多孔海绵疏水材料，工艺简单、成本低廉。实验证明凝胶剂修饰的多孔海绵疏水材料具有良好的吸油性能，能够快速地选择性吸收各种油类和/或有机溶剂，通过简单的挤压即可收集被吸收的物质，凝胶剂修饰的多孔海绵疏水材料可以重复利用，具有出色的可循环性。在油水分离方面有很大的应用价值。

技术领域

本发明属于精细化工技术领域，具体涉及一种凝胶剂修饰的多孔海绵疏水材料及制备方 法及用途。

背景技术

超分子凝胶是由低分子量凝胶因子(分子量小于3000)通过自组装形成的一种介于液体 和固体之间的典型软材料，凝胶因子通过各种非共价相互作用(例如氢键，π-π作用，静电作 用和范德华力)在溶剂中自组装形成纤维状、棒状、带状或球状聚集体，聚集体进一步缠绕 形成三维网状结构，并通过表面张力和毛细作用将溶液束缚于其中。由于非共价键在一定程 度上动态可逆，超分子凝胶相对于聚合物凝胶具有可逆性、刺激响应性、自修复性和一定的 生物相容性等优势(Chem.Soc.Rev.2016，45(15):4226-4251.)。

频繁发生的海洋溢油和有机污染物泄漏事故对海洋生态环境具有持久的严重负面影响， 并且会带来巨大的经济损失。常规的溢油处理方法包括围油栏、原位燃烧、物理吸附和使用 化学分散剂等(Small.2015,11(39):5222-5229)。在这些方法中，使用吸附剂不仅对环境无害， 还能回收油品，被认为是一种更理想的选择。常见的吸附材料有改性粘土、片状石墨和纤维 素材料等，这些材料通常有吸油率低、可回收性差和成本高等缺点，限制了它们的实际应用 (J.Porous Mater.2003,10(3):159-170)。近年来，低密度高孔隙率的多孔海绵在油水分离领 域引起了人们的关注。商业海绵都是两亲性的，为了使海绵在油水分离过程中具有高吸油能 力和良好的疏水性，目前已经开发了许多方法对商业海绵进行表面改性。用SiO₂(J Ind Eng Chem.2016,40:47-53)，Ag(Chempluschem.2014,79(6):850-856)，Fe₃O₄(Mater.Lett.2017, 190:119-122)等无机纳米颗粒作为表面涂层的方法需要对颗粒进行复杂的预处理，石墨烯 (ACS Appl.Mater.Interfaces.2013,5(20):10018-10026)和碳纳米管(Colloids Surf.A Physicochem.Eng.Asp.2018,551:9-16)等碳材料也常用于海绵的表面改性，但制备工艺繁琐， 成本较高。因此，寻找一种低成本、无污染、制备工艺简单的疏水材料对开发新型高效吸油 材料来说十分有意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种缩醛取代的葡萄糖酰胺。

本发明的第二个目的是提供一种缩醛取代的葡萄糖酰胺的制备方法。

本发明的第三个目的是提供凝胶剂修饰的多孔海绵疏水材料。

本发明的第四个目的是提供凝胶剂修饰的多孔海绵疏水材料的制备方法。

本发明的第五个目的是提供凝胶剂修饰的多孔海绵疏水材料在吸附油类和有机溶剂的用 途。

本发明的技术方案概述如下：

一种缩醛取代的葡萄糖酰胺，如式I所示：

其中，n＝8、10或12。

一种缩醛取代的葡萄糖酰胺的制备方法，包括如下步骤：