CN104944505A - 一种吸附材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种碳纳米管与聚氨酯泡沫体吸附材料，按重量百分含量计，该材料由以下组分组成：水溶性聚氨酯发泡剂85~99wt%，碳纳米管0.5~10wt%，表面活性剂0.5~5wt%，丙三醇0.5~10wt%，3-磺丙基十四烷基二甲基铵0~2wt%，去离子水含量占0~30wt%。本发明制备的碳纳米管/聚氨酯泡沫体复合吸附剂制备工艺简单，操作方便适用于大规模工业化生产，其碳纳米管在聚合物集体中分散稳定、均匀，制备的复合吸附材料吸附性能好，对天然水中的有机物的去除率达到80%以上，对于有机物初始浓度较低的天然水，可以完全去除其中的有机物。
Description
技术领域
本发明属于材料技术领域，具体涉及一种具有很强吸附性能的吸附材料的制备方法。
背景技术
碳纳米管是一种具有特殊结构的一维量子材料，具有高比表面积、高比表面能和高反应活性的特点，其内部的空腔结构及多壁碳管之间的层隙导致它对液体、气体都具有良好的吸附性。但碳纳米管外径一般为30~50nm，长度为数十至数百毫米，将碳纳米管直接用于吸附天然水中的有机物时，存在回收与分离困难的问题，限制了其的实际应用。
聚氨酯材料是一类以多异氰酸酯与多元醇反应制得的具有独特加工性能的高聚物，其泡沫塑料孔隙高、比表面大、比强度高、内径相通、回弹性好、耐温、耐老化、且抗有机溶剂侵蚀，是一种成型工艺简便，具有特殊吸附、过滤和捕集功能的材料。
因此，将碳纳米管与聚氨酯两种材料制备成一种复合材料，将它们的性能结合起来，可使两者在有机物的吸附与去除领域里得到更广泛的应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以吸附、去除天然水中有机物的吸附材料的制备方法。
本发明提出的一种吸附材料的制备方法，其特征在于：首先将丙三醇、3-磺丙基十四烷基二甲基铵、卤化钾、碳纳米管、氢氧化钠加入去离子水中，采用强碱湿磨方式进行研磨，然后按一定比例与表面活性剂、水溶性聚氨酯发泡剂进行混合、高速离心搅拌、冷冻、干燥，以制得可以去除、吸附天然水中有机物的吸附材料。
所述的吸附材料中丙三醇含量占2~60wt%，3-磺丙基十四烷基二甲基铵含量占0~5wt%，卤化钾含量占0~1wt%，碳纳米管含量占0.5~5wt%，氢氧化钠含量占0~0.5wt%，去离子水含量占30~97.5wt%，表面活性剂含量占0.5~5wt%，水溶性聚氨酯含量占85~99wt%。
与现有技术相比，本发明的吸附材料具有以下的优异性能。
1、本发明以高度稳定、均匀分散的碳纳米管与聚氨酯有机结合，碳纳米管在聚合物集体中分散稳定、均匀，制备的复合吸附材料稳定、耐冲刷。
2、本发明制作的复合吸附材料吸附性能好，对高有机物含量天然水中的有机物的去除率达到80%以上，对于有机物初始浓度较低的天然水，可以完全去除其中的有机物。
3、本发明的复合吸附材料制备工艺简单，操作方便适用于大规模工业化生产。
具体实施方式
以下通过例举的实施例，来对本发明加以进一步说明。
实施例1
丙三醇 20g
3-磺丙基十四烷基二甲基铵 5g
卤化钾 0.5g
碳纳米管 3g
氢氧化钠 0.5g
去离子水 80mL
表面活性剂 3g
水溶性聚氨酯发泡剂 100g。
实施例1的吸附材料的制备方法为。
(1) 将20g丙三醇、5g 3-磺丙基十四烷基二甲基铵、0.5g卤化钾、3g碳纳米管、0.5g氢氧化钠加入80mL去离子水中，进行强碱湿磨、搅拌12小时。
(2) 将步骤(1)制得的分散液与100g水溶性聚氨酯发泡剂、3g表面活性剂混合，3000r/min高速离心搅拌120s，-15℃冷冻24小时，60℃下干燥24小时，既得。
实施例2
丙三醇 10g
3-磺丙基十四烷基二甲基铵 2g
卤化钾 0.5g
碳纳米管 2g
氢氧化钠 0.5g
去离子水 100mL
表面活性剂 2.5g
水溶性聚氨酯发泡剂 98g。
实施例2的吸附材料的制备方法为。
(1) 将10g丙三醇、2g 3-磺丙基十四烷基二甲基铵、0.5g卤化钾、2g碳纳米管、0.5g氢氧化钠加入100mL去离子水中，进行强碱湿磨、搅拌12小时。
(2) 将步骤(1)制得的分散液与98g水溶性聚氨酯发泡剂、2.5g表面活性剂混合，3000r/min高速离心搅拌2min，-15℃冷冻24小时，60℃下干燥24小时，既得。
实施例3
丙三醇 15g
3-磺丙基十四烷基二甲基铵 3g
卤化钾 1g
碳纳米管 2g
氢氧化钠 0.5g
去离子水 80mL
表面活性剂 3g
水溶性聚氨酯发泡剂 100g。
实施例3的吸附材料的制备方法为。
(1) 将15g丙三醇、3g 3-磺丙基十四烷基二甲基铵、1g卤化钾、2g碳纳米管、0.5g氢氧化钠加入80mL去离子水中，进行强碱湿磨、搅拌12小时。
(2) 将步骤(1)制得的分散液与100g水溶性聚氨酯发泡剂、3g表面活性剂混合，3000r/min高速离心搅拌2min，-15℃冷冻24小时，60℃下干燥24小时，既得。
以上是针对本发明的可行实施例的具体说明，但该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明的等效实施或变更，均应包含于本发明的专利范围中。
Claims (2)
1.一种吸附材料的制备方法，其特征在于：按重量百分含量计，该吸附材料由以下组分组成：
丙三醇 2~60wt%
3-磺丙基十四烷基二甲基铵 0~5wt%
卤化钾 0~1wt%
碳纳米管 0.5~5wt%
氢氧化钠 0~0.5wt%
去离子水 30~97.5wt%
表面活性剂 0.5~5wt%
水溶性聚氨酯发泡剂 85~99wt%。
2. 如权利要求1所述的一种吸附材料的制备方法，其特征在于：首先将丙三醇、3-磺丙基十四烷基二甲基铵、卤化钾、碳纳米管、氢氧化钠加入去离子水中，采用强碱湿磨方式进行研磨，然后按一定比例与表面活性剂、水溶性聚氨酯发泡剂进行混合、高速离心搅拌、冷冻、干燥，既得。
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| CN (1) | CN104944505A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020152884A (ja) * | 2019-03-19 | 2020-09-24 | 日勝化工股▲分▼有限公司Ｅｖｅｒｍｏｒｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． | 発泡フィルム |
Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| JP2011084604A (ja) * | 2009-10-13 | 2011-04-28 | Inoac Gijutsu Kenkyusho:Kk | 導電性ポリウレタン発泡材料 |
| CN102674740A (zh) * | 2012-05-18 | 2012-09-19 | 大连理工大学 | 一种轻质吸波材料用泡沫及其制备方法 |
| CN104148032A (zh) * | 2014-08-01 | 2014-11-19 | 渤海大学 | 一种基于生物质的碳纳米管水性聚氨酯泡沫吸附剂合成法 |
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2015
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| 朱志平等: "碳纳米管泡沫体的制备及其对腐植酸的吸附性能", 《长沙理工大学学报(自然科学版)》 * |
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