[发明专利]一种高弹性PDMS/CBC海绵吸附材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种高弹性PDMS/CBC海绵吸附材料的制备方法，利用超声法将CBC附着在PDMS海绵的表面，制得PDMS/CBC海绵，并用于对油水混合物中油的吸附回收。本发明以CBC为改性配体，高弹性PDMS海绵为支撑材料，制备复合改性材料的方法，用于提高油水混合物的吸附分离性能。由于CBC具有较高的比表面积，测试结果表明所获得的高弹性PDMS/CBC海绵有优越的油水分离性能，且有较高的可重复使用性。

技术领域

本发明涉及材料制备和分离技术领域，尤其是一种能吸附分离油水混合物的高弹性PDMS/CBC海绵吸附材料的制备方法。

背景技术

近几十年来，随着石油工业、制造业等工业化的不断发展，水污染造成了严重的生态环境问题。石油泄漏和有机物泄漏已成为世界上重要的水污染源。目前常用的离心、浮选、重选等处理工艺，由于操作复杂、能耗高、二次污染、油水分离不彻底等原因，难以在实际生活中大规模应用。因此，迫切需要开发一种简单高效的油水混合物处理方法。

随着海绵、泡沫、气凝胶等3D多孔材料的出现，使得油水分离的认知领域更加广泛。3D多孔材料比2D网格材料有更多的优势，无需提前收集含油废水，大大节省了处理时间，而且3D多孔材料易于回收，重复使用率高。

聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane，简称PDMS)是一种含有硅氧键和长烷基链的疏水性材料，该材料能耐高温、化学稳定性好、具有良好的弹性。用PDMS海绵作为吸油剂的基体是不二选择。碳化细菌纤维素(CarbonizedBacterial Cellulose，简称CBC)是将细菌纤维素在氮气保护下进行高温煅烧，变成碳材料，碳化后的细菌纤维素保留了细菌纤维素的延展性和柔韧性，又具备了碳材料的疏水性和良好的机械性能。因此，将这两种材料结合将会大大提高吸附材料的吸附性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术中之不足，本发明提供一种高弹性PDMS/CBC海绵吸附材料的制备方法，利用超声法将CBC附着在PDMS海绵的表面，制得PDMS/CBC海绵，并用于对油水混合物中油的吸附回收。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高弹性PDMS/CBC海绵吸附材料的制备方法，具有以下步骤：

S1、将道康宁PDMS预聚体和固化剂按照10:1的比例进行混合，室温下充分搅拌混合1～3h；

S2、将一块方糖放入步骤S1中的混合溶液，完全浸入后放入真空烘箱中室温真空脱气处理，脱气时间为2～5h；

S3、将步骤S2中的方糖取出放入聚四氟乙烯模具中，再放入烘箱中固定温度进行固化处理2～8h；

S4、将步骤S3中固化后的方糖取出，用小刀将周围多余的PDMS切掉，然后将含有方糖的PDMS海绵浸泡在温度为70℃～90℃热水中，间隔2h换一次水，维持24h，然后将除去方糖的PDMS海绵放入温度为60℃～80℃的烘箱中烘干；

S5、将0.01～0.1g的CBC分散在50mL四氢呋喃溶液中，制得CBC分散液；

S6、将步骤S4中的海绵加入步骤S5中的CBC分散液，然后进行超声处理0.5～2h，取出海绵用蒸馏水清洗海绵表面的CBC，放入温度为60℃～80℃烘箱烘干；

S7、重复步骤S6次数1～10次。

本发明的有益效果是：本发明制备过程简单绿色，利用PDMS本身具有的弹性，使用了牺牲模板法制备了高弹性可重复使用的海绵，并采用浸涂法将CBC涂覆在PDMS海绵的表面，由于CBC具有较高的比表面积，从而有效地增加了海绵对有机溶剂和油的吸附能力。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明中PDMS和PDMS/CBC的扫描电镜形貌图。