CN105949498B - 一种用于吸附水面浮油的三聚氰胺基海绵及制备方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于吸附水面浮油的三聚氰胺基海绵及其制备方法，其中制备方法包括如下步骤：预处理：将三聚氰胺基海绵海绵置于无水乙醇和去离子水中超声清洗，然后烘干；粗糙化：预处理后的三聚氰胺基海绵置于钴化物水溶液中，在室温条件下，边搅拌边向钴化物水溶液中加入氧化剂溶液，反应结束后取出三聚氰胺基海绵并烘干；疏水改性：将粗糙化后的三聚氰胺基海绵浸入疏水改性试剂中，边浸泡边搅拌；浸泡结束后取出烘干，得到用于吸附水面浮油的三聚氰胺基海绵。本发明的用于吸附水面浮油的三聚氰胺基海绵的制备方法简单，反应条件温和，原料易得，成本低廉；吸油倍率高，吸水倍率低；重复使用性好。

Description

一种用于吸附水面浮油的三聚氰胺基海绵及制备方法
技术领域
本发明涉及功能材料技术领域，尤其涉及一种用于吸附水面浮油的三聚氰胺基海绵及制备方法。
背景技术
以下对本发明的相关技术背景进行说明，但这些说明并不一定构成本发明的现有技术。
渔船集中停泊区内的渔船在加油检修等过程中会泄露油品，若泄露的油品不及时处理，会覆盖在水面上，一方面会影响周围水质，引起水体质量下降，另一方面覆盖在水面上的油品会影响水体中溶解氧的含量，对水体里的水生生物的生长构成危害。
传统的水面油污处理方案包括：生物降解、燃烧、化学分散等，这些方法存在耗时较长、容易造成二次污染等缺点。与之相比，吸油材料被认为是一种快速处理水面油污的方法，但传统的吸油材料在吸油的过程也吸水，油水分离效果差，且吸油倍率也较低。因此，研发一种超疏水亲油吸油材料迫在眉睫。
具备特殊浸润性能的油水分离材料，可提高对油水混合物的选择性能，实现油水高效分离的目的。材料表面具有的特殊浸润性能主要与其表面的微观结构和表面自由能相关，一般可用接触角对材料的浸润性能进行评价：当材料表面与水的接触角小于10°时称其为超亲水材料；当材料表面与水的接触角大于150°时称为超疏水材料。
目前，具备特殊浸润性能的超疏水材料的制备方法主要是先在材料表面形成一层微纳米粗糙结构，再用低表面能的基团对其进行疏水改性。
专利CN 103342827 A报道了一种疏水亲油性聚氨酯海绵的制备方法。该方法是利用鳞片石墨制备出膨胀石墨，将膨胀石墨在浓硝酸中回流36h并在氨水和乙醇的混合溶液中超声处理3h，最后将所得物质在乙醇溶液中超声90min，得到的即是少层石墨烯纳米片层。然后将经丙酮和去离子水超声清洗的聚氨酯海绵浸泡入石墨烯乙醇溶液中，涂层后对海绵进行疏水亲油效果的测定，其吸水倍率和吸油倍率分别为0.04g/g和43g/g。该方法制备过程较为复杂，且在制备过程需要用到浓硝酸，具有一定的危险性，尽管制备出的超疏水超亲油海绵具有较高的吸油容量，能对污水进行除油作用，但是涂覆材料与基材的附着力较差，容易在除油过程中发生脱落，影响材料的重复使用，且该法并未阐述制备出的疏水亲油性聚氨酯海绵的重复利用性能。
专利CN 103333358 A报道了一种可重复使用廉价硅气凝胶吸油海绵及其制备方法。该方法首先以功能基团取代的烷氧基硅烷为原料，在表面活性剂作用下，合成出硅气凝胶前体，然后在室温常压干燥条件下制备出弹性亲油疏水硅气凝胶吸油海绵。该方法制备的气凝胶吸油海绵对柴油的初始吸附倍率为10g/g，重复利用10次后，对柴油的吸附倍率降低为6g/g，吸油倍率较低。
专利CN 103537120 A报道了一种油水分离用海绵的制备方法。该方法首先使用原子层沉积在聚氨酯海绵骨架表面沉积金属氧化物过渡层，再将硅烷偶联剂通过氧化物表面的羟基连接到海绵上，得到偶联层。通过此法制备的海绵对植物油的吸附倍率达到了87.0g/g，但在制备偶联层时需要10-100次的沉积过程，每次偶联搅拌需要1小时的时长，制备步骤较为复杂。
专利CN 103601907 A报道了一种超疏水颗粒/壳聚糖骨架复合吸油海绵的制备方法。该法(1)采用冷冻干燥法制备壳聚糖三维网络海绵。(2)合成超疏水PMHOS。(3)将步骤2中的超疏水PMHOS粉末组装到三维网状壳聚糖表面，制备出超疏水壳聚糖三维网络海绵。但其在合成超疏水PMHOS的过程中需要不断搅拌24h，且将PMHOS粉末组装到三维网状壳聚糖的表面的过程中至少需要三个小时的反应时间，制备过程耗时较长。
专利CN 103613781 A报道了一种基于三维网状壳聚糖负载超疏水颗粒吸油海绵的制备方法。该法先将新鲜芋叶经过干燥、研磨、烘干等步骤后制备超疏水的芋叶粉末，此后再将超疏水的芋叶粉末负载到壳聚糖三维网络海绵上，制备出超疏水壳聚糖三维网络海绵。该法并未报道制备的疏水海绵对油品的吸附情况，且其处理新鲜芋叶的过程需要耗费1-3周的时间，制备过程耗时较长。
专利CN 104725662 A报道了一种亲油性聚氨酯海绵及其制备方法。其采用聚氨酯海绵与含C-C长链的酰氯化合物反应，使聚氨酯中的氨基、羟基与-C(O)Cl官能团通过化学键键合而将C-C长链接枝在聚氨酯海绵上，制备出亲油性聚氨酯海绵，通过该法制备的海绵对油品的吸附倍率为23.38g/g，吸油倍率较低。
专利CN102660046A报道了一种超疏水超亲油海绵的制备方法，该法先将聚氨酯海绵进行铬酸腐蚀活化，然后在含氟硅氧烷中浸泡进行接枝改性，以达到超疏水亲油的目的。但是，铬酸具有强氧化腐蚀性与致癌性，对人体健康危害很大；此外，含氟硅氧烷成本较高。该专利没有说明吸油倍率和重复使用性能。
专利CN 103804714 A报道了一种超疏水与超亲油海绵及其制备方法。将含氟聚丙烯酸酯乳液分散于无水乙醇中搅拌均匀；然后加入疏水纳米二氧化硅，超声分散，得到含氟聚丙烯酸酯/二氧化硅乙醇分散液；再将经过丙酮与蒸馏水清洗并干燥后的聚合物海绵浸泡在所述含氟聚丙烯酸酯/二氧化硅乙醇分散液中5～30min，提拉后将其置于75～110℃下干燥，得到超疏水与超亲油海绵；通过该法制备的亲油海绵对柴油的吸附倍率为40g/g，其在制备过程中至少需要7个小时，制备工艺较为繁琐。该专利没有说明重复使用性能。
专利CN 104162293 A报道了一种构造氧化锌微细结构改性聚氨酯海绵表面的海绵材料及其制备方法。该方法将溶胶—凝胶法和水热法结合使用，即先通过溶胶—凝胶法将制备的氧化锌纳米晶种均匀铺在聚氨酯海绵表面，再在其表面通过水热合成法定向长出氧化锌纳米棒，最后用长链的脂肪酸—棕榈酸对其进行改性以获得超疏水性。通过该法制备的海绵对油品的吸附倍率为51.12g/g，但氧化锌纳米棒在使用过程中容易发生脱落，影响材料的重复使用性能，且该专利没有说明重复使用性能。
专利CN 104163934 A报道了一种多孔疏水亲油海绵的制备方法。该法将聚合物泡沫置于加热炉中，在惰性气体保护下升温至150～1000℃，煅烧0.2～10h，得多孔疏水亲油海绵，制备过程中需要高温，制备条件苛刻，没有说明吸油倍率和重复使用性能。
专利CN 104338519 A报道了一种改性石墨烯负载聚氨酯海绵的制备方法。该法首先将硅烷偶联剂包附在石墨烯表面上，制备出改性石墨烯，然后将改性的石墨烯涂层负载到聚氨酯海绵上，制备出疏水的聚氨酯海绵，其对柴油的吸附倍率为37.89g/g，吸附倍率较低，且负载在海绵表面的石墨烯涂层在使用过程中容易脱落，影响海绵的重复利用性能。该专利没有说明重复使用性能。
专利CN 104324524 A报道了一种超疏水超亲油超轻海绵的制备方法。该法将密胺海绵表面的羟基、氨基等亲水的活泼官能团经过化学功能化处理后，使其含量显著降低，从而获得了疏水亲油的密胺海绵。其对油品的初始吸附倍率达到了60-160g/g。该专利没有说明重复使用性能。
专利CN 104629079 A报道了一种具有弹性的超疏水壳聚糖吸油海绵的制备方法。该法采用离子交联和共价交联的方法制备具有三维网状结构的弹性壳聚
糖海绵，通过单分子层自组装的方式降低其表面自由能，从而得到具有超疏水－超亲油性能的弹性壳聚糖海绵。通过该法制备的疏水壳聚糖吸油海绵对润滑油的吸附倍率为35g/g，吸附倍率较低。
专利CN104163934 A报道了一种将聚合物泡沫材料进行部分碳化以获得疏水亲油材料的方法。这种方法要求在惰性气体保护下对泡沫材料进行高温处理，对工艺条件要求高，能耗高，而且碳化过程中不可避免将产生毒害性气体，带来新的环境污染。另外，碳化会造成泡沫的体积收缩并部分或完全丧失弹性，将导致吸油倍率和重复使用率下降。该专利没有说明吸油倍率和重复使用性能。
专利CN 102660046 A报道了一种超疏水超亲油海绵的制备方法。该方法包括：海绵预处理、铬酸洗液的制备、聚全氟烷基硅氧烷－乙醇混合溶液的制备、海绵浸入铬酸洗液中腐蚀、海绵浸入聚全氟烷基硅氧烷－乙醇混合溶液中进行修饰后取出烘干等步骤。它是通过化学反应的手段将具有聚氨酯海绵先用铬酸洗液腐蚀，然后经过聚全氟烷基硅氧烷－乙醇溶液的修饰，使其表面能降低，使其达到了超疏水超亲油的功能，增强了油水分离的效果，汽油在其表面接触角为0°，水在其表面接触角>150°。该专利没有说明吸油倍率和重复使用性能，且制备过程中使用到了具有强氧化性强腐蚀性与致癌性的铬酸，对人体健康有危害，此外，含氟硅烷试剂的成本也较高。
专利CN 104771936 A报道了一种油水分离用高吸油海绵的制备方法。该法首先对聚氨酯海绵表面进行疏水改性剂浸泡处理：将聚氨酯海绵浸没于质量浓度为0.5-10％浓度的疏水改性剂溶液中，控制接触时间为0.5-20小时，接触温度为20-60℃，使疏水改性剂在海绵表面附着；然后对经疏水改性剂浸泡的聚氨酯海绵进行加热活化，活化时间为5-14小时:将经疏水改性剂侵泡处理的海绵置于干燥箱内，进行加热活化，加热活化温度为50℃－110℃；加热活化时间为0.5-20小时，诱导改性剂分子在海绵表面以疏水基团朝外的形式定向排列制得油水分离用高吸油海绵。通过该法制备的吸油海绵对油类及有机溶剂进行选择性吸收，吸油倍率达自重数十至数百倍，但其在对聚氨酯海绵进行疏水改性时需要搅拌20小时，活化步骤需要5-14小时，制备过程耗时较长。该专利没有说明重复使用性能。
专利CN 103086371 A报道了一种制备憎水性石墨烯海绵的方法。该法首先将氧化石墨加入水溶剂中，超生分散形成3mg/ml到10mg/ml的氧化石墨烯分散液，在-10℃～-176℃的温度下对氧化石墨烯分散液进行冷冻干燥，然后对冷冻干燥后的产物进行高温还原处理，即将冷冻干燥后的产物置于氮气或者氩气的保护环境中，在高温500℃到1000℃下退火至少5分钟后自然冷却，最后对高温还原所得的产物进行炭颗粒修饰，即将高温还原处理后的到的产物，完全置于火焰中灼烧2～3秒，得到具有超憎水性亲油性的石墨烯海绵。该法制备过程中需要用到低温及高温，制备条件苛刻。该专利没有说明吸油倍率和重复使用性能。
专利CN 104475059 A报道了一种海绵－硅气凝胶复合材料的制备方法。将硅源与溶剂混合并加入去离子水进行搅拌后形成硅源溶液；在硅源溶液中先后加入酸性催化剂、碱性催化剂和干燥控制化学添加剂，搅拌得到pH＝5-7的硅溶胶；再将其倒入盛有海绵的容器中，静置后形成凝胶；加入极性溶剂进行老化、交换，然后再加入非极性溶剂交换出凝胶中的极性溶剂；最后浸泡于硅烷偶联剂与非极性溶剂的混合液中对凝胶表面改性后于常压条件下进行分级干燥，得到疏水性强和吸附性强海绵－硅气凝胶复合材料。通过该法制备的吸附材料对汽油的吸附倍率为0.96ml/cm3,吸附倍率较低，且该法的制备过程较为复杂。该专利没有说明重复使用性能。
专利CN 103665422 A利用正硅酸四乙酯等为硅源通过溶胶-凝胶法在二氧化碳超临界干燥条件下制备出了亲水气凝胶/海绵复合材料，该法并未说明制备出的吸附材料对油品的吸附倍率及材料的重复利用情况，且其利用超临界干燥工艺，操作的危险性、成本等大大提高，制备的复合物是亲水的，对水中油污的吸收效果不好。
专利CN 104151600 A报道了一种超疏水磁性海绵的制备方法。该法具体步骤如下：首先，使用二茂铁和干冰为原料，制备具有超疏水性和超顺磁性的海胆状碳包覆四氧化三铁粒子。然后将所述的粒子加入四氢呋喃中，与粘结剂混合。混合均匀后，将使用水和四氢呋喃清洗干净的商业聚氨酯海绵浸于粒子与粘结剂的混合溶液中，取出烘干可得超疏水磁性海绵。该专利没有说明吸油倍率和重复使用性能，且使用该法在制备过程中需要将相关材料置于高压反应釜内在400℃条件下反应10-12小时，反应条件苛刻，耗时较长。
专利CN 104086798 A报道了一种聚丙烯改性的聚氨酯海绵及其制备方法。该法首先在125～130℃油浴条件下，将聚丙烯溶解在对二甲苯中，得到聚丙烯-对二甲苯溶液，将经过丙酮超声洗涤5～10min的聚氨酯海绵浸没在聚丙烯-对二甲苯溶液中5～15s，将聚氨酯海绵取出后在115～125℃下烘干，即得到聚丙烯改性的聚氨酯海绵。该专利没有说明吸油倍率和重复使用性能。
总体来看，现有技术中的吸油海绵还存在吸油倍率较低、重复利用性能较差、制备工艺复杂等缺点，难以实现水面浮油的快速高效去除。
发明内容
为了解决上述一个或多个问题，本发明提出一种用于吸附水面浮油的三聚氰胺基海绵及制备方法。
根据本发明的用于吸附水面浮油的三聚氰胺基海绵的制备方法，包括如下步骤：
(1)预处理：将三聚氰胺基海绵置于无水乙醇和去离子水中超声清洗，然后烘干；
(2)粗糙化：预处理后的三聚氰胺基海绵置于钴化物水溶液中，在室温条件下，边搅拌边向钴化物水溶液中加入还原剂溶液，20-30min之后取出三聚氰胺基海绵并烘干；
(3)疏水改性：将粗糙化后的三聚氰胺基海绵浸入疏水改性试剂中，边浸泡边搅拌；浸泡20-30min之后取出烘干，得到用于吸附水面浮油的三聚氰胺基海绵。
优选地，三聚氰胺基海绵的孔径为600-1000μm。
优选地，钴化物为Co(NO3)2。
优选地，钴化物水溶液的浓度为0.05mmol/L至500mmol/L。
优选地，还原剂为由以下组分组成的组：硼氢化钾、硼氢化钠、硫化亚铁。
优选地，疏水改性试剂为含硅烷基的疏水改性试剂。
优选地，疏水改性试剂为由以下组分组成的组：十八烷基三氯硅烷、乙基三甲氧基硅烷、1,1,2,2-全氟辛基三乙氧基硅烷、甲基三氯硅烷。
优选地，疏水改性试剂中十八烷基三氯硅烷与甲基三氯硅烷的摩尔浓度之比为5～10:7。
优选地，烘干温度为60℃。
本发明还提供一种根据上述制备方法制得的超疏水亲油海绵。
根据本发明的用于吸附水面浮油的三聚氰胺基海绵具有如下优点：
(1)制备方法简单，反应条件温和，原料易得，成本低廉；
(2)对柴油的吸油倍率达53.23g/g，对水的吸附倍率仅为1.67g/g；
(3)对水的接触角均大于150°，对柴油的接触较为0°。
(4)可重复使用，其在重复使用50次后，对柴油的吸油倍率仍达47.63g/g，对水的吸附倍率仅为3.38g/g。
具体实施方式
下面对本发明的示例性实施方式进行详细描述。对示例性实施方式的描述仅仅是出于示范目的，而绝不是对本发明及其应用或用法的限制。
本发明实施例的用于吸附水面浮油的三聚氰胺基海绵的制备方法，包括如下步骤：
(1)预处理：将三聚氰胺基海绵置于无水乙醇和去离子水中超声清洗，然后烘干；
(2)粗糙化：预处理后的三聚氰胺基海绵置于钴化物水溶液中，在室温条件下，边搅拌边向钴化物水溶液中加入还原剂溶液，20-30min之后取出三聚氰胺基海绵并烘干；
(3)疏水改性：将粗糙化后的三聚氰胺基海绵浸入疏水改性试剂中，边浸泡边搅拌；浸泡20-30min之后取出烘干，得到用于吸附水面浮油的三聚氰胺基海绵。
采用海绵制备超疏水亲油材料，原料来源广泛，成本低。在本发明的一些实施例中，选用三聚氰胺基海绵。由于三聚氰胺基海绵内部包含大量的孔隙，因此能够由于吸收水面上的浮油。三聚氰胺基海绵的孔径对其吸油倍率具有影响，三聚氰胺基海绵的孔径越大，其比表面积越小，对油分子的吸附能力越弱，吸油倍率越低；若三聚氰胺基海绵的孔径过小，储存油品的空间下降，并且油分子不易进入三聚氰胺基海绵内，也会降低三聚氰胺基海绵的吸油倍率。在本发明的一些实施例中，三聚氰胺基海绵的孔径为600-1000μm。
利用钴化物对三聚氰胺基海绵进行粗糙化处理能够提高海绵的吸油倍率，本领域技术人员可以根据实际需要选择适宜的钴化物。在本发明的一些实施例中，钴化物为Co(NO3)2。优选地，钴化物水溶液的浓度为0.05mmol/L至500mmol/L。为了进一步优化钴化物溶液的浓度，本发明实施例以三聚氰胺海绵为原料、以六水合硝酸钴溶液对三聚氰胺基海绵进行粗糙化处理，表1示出了三聚氰胺基海绵的质量以及采用不同浓度的钴化物水溶液进行粗糙化处理制得的用于吸附水面浮油的三聚氰胺基海绵的质量。
表1各浓度下三聚氰胺基海绵改性前后质量
由表1可知，随着Co(NO3)2·6H2O溶液浓度的增加，三聚氰胺基海绵的质量增量比也越越来越高。当质量增量比大于1.31时，通过肉眼可观察到反应产物钴单质已经开始堵塞三聚氰胺基海绵表面的微孔，且三聚氰胺基海绵表面的钴单质轻微受力后就出现了大面积脱落情况。此外，实验中分别测试了不同质量增量比情况下改性海绵对水的接触角情况。结果表明,随着Co(NO3)2·6H2O溶液浓度的增加，也即随着三聚氰胺基海绵表面钴单质颗粒质量增量比的增加，制得的三聚氰胺基海绵对水的接触角逐渐增加，当三聚氰胺基海绵表面的钴单质颗粒质量增量比达到原始三聚氰胺基海绵质量的88％(与此相应的六水合硝酸钴的浓度为5mmol/L)时，制得的用于吸附水面浮油的三聚氰胺基海绵能够实现稳定的超疏水性，此后，随着六水合硝酸钴浓度的增加，水滴在制得的用于吸附水面浮油的三聚氰胺基海绵表面的接触角变化情况不明显，仍然保持超疏水性。尽量少的负载金属颗粒有利于保持三聚氰胺基海绵的原始特性，如柔软性等。此外，海绵骨架上覆盖的金属颗粒层会随着材料表面金属颗粒的增加而逐渐变厚，使海绵内部三维网状结构容易脆掉，从而降低制得的用于吸附水面浮油的三聚氰胺基海绵的吸油倍率，但材料表面覆盖的金属层对制得的超疏水亲油三聚氰胺海绵与水的接触角变化影响不大。基于以上原因，可以将六水合硝酸钴的初始浓度设定为5mmol/L。
为了提高粗糙化处理的速度和效果，本发明在粗糙化处理的过程中加入氧化剂溶液。优选地，还原剂为由以下组分组成的组：硼氢化钾、硼氢化钠、硫化亚铁。
对粗糙化处理后的三聚氰胺基海绵进行疏水改性处理能够提高海绵的疏水性能，增加海绵对水的接触角。改性试剂的浓度可以根据实际情况进行选择，改性试剂的浓度越大，改性效果越好，但是成本也越高；改性试剂的浓度若过小，则会降低改性处理的速度和改性效果。本发明的发明人结果长期研究发现，选择低表面能的含氟改性试剂或者含硅烷基的疏水改性试剂能够显著提高疏水改性的效果，增加海绵对水的接触角，提高海绵的疏水性能。含氟的改性试剂的改性效果甚至优于含硅烷基的疏水改性试剂，但是含氟有机物容易污染环境，因此可以选择含硅烷基的疏水改性试剂。进一步地，疏水改性试剂可以为由以下组分组成的组：十八烷基三氯硅烷、乙基三甲氧基硅烷、1,1,2,2-全氟辛基三乙氧基硅烷、甲基三氯硅烷。
本发明人长期研究发现，疏水改性试剂的不同组分之间存在交互作用。与其他疏水改性试剂相比，以十八烷基三氯硅烷和甲基三氯硅烷对三聚氰胺基海绵进行疏水改性所需的六水合硝酸钴的浓度较低，并且组合采用甲基三氯硅烷和十八烷基三氯硅烷能够显著提高制得的超疏水亲油三聚氰胺海绵的吸油倍率。进一步地，当十八烷基三氯硅烷与甲基三氯硅烷的摩尔浓度之比为5～10:7时，制得的用于吸附水面浮油的三聚氰胺基海绵的平均吸油倍率较高、对水的吸附倍率较低，并且重复使用60次后，用于吸附水面浮油的三聚氰胺基海绵对柴油的吸油倍率仍能维持在48g/g左右，对水的吸附倍率维持在3.g/g左右。
采用含硅烷基的疏水改性试剂对海绵进行烷化处理的时间对制得的用于吸附水面浮油的三聚氰胺基海绵的性能具有影响。本发明实施例中烷化处理的时间为2min～30min。本发明的发明人经过长期研究发现，烷化处理的时间为5min时制得的用于吸附水面浮油的三聚氰胺基海绵对水的接触角最大，为157°，且当烷化处理的时间大于5min时，制得的用于吸附水面浮油的三聚氰胺基海绵对水的接触角变化不大，均大于150°。但当烷化处理的时间超过20min后，制得的用于吸附水面浮油的三聚氰胺基海绵的边角处原先呈直角的地方已被含硅烷基的疏水改性试剂的水解产物HCl腐蚀成圆润的拐角状，因此，烷化处理的时间可以设定为5min。
烘干的温度若过低，不利于提高烘干速度；烘干速率若过高，会则对影响含棉的组织结构，甚至使其失去吸油能力。本发明中，烘干温度可以为60℃。
实施例1:
将三聚氰胺基海绵在无水乙醇和蒸馏水中超声洗涤三次烘干后浸入Co(NO3)2水溶液中，在室温条件下，边搅拌边加入氧化剂溶液，反应完全后取出烘干；然后将烘干后的三聚氰胺基海绵置于含硅烷基的疏水改性试剂乙醇溶液中搅拌几分钟，取出后烘干即得用于吸附水面浮油的三聚氰胺基海绵。
试验例1：
用于吸附水面浮油的三聚氰胺基海绵吸油倍率测试。具体操作如下：
将质量为m0的海绵放入器皿中，器皿里盛有适量经过油溶性染料染色的柴油和蒸馏水，待海绵吸附完全后取出，并使海绵滞空一段时间，直至海绵上不再有液体滴落，然后通过物理挤压的方式，将海绵吸附的液体挤压出来，使用分液漏斗对挤压出来的液体进行分液，将分液出来的柴油质量记为m1，分液出来的蒸馏水质量记为m2。海绵对柴油的吸附倍率Q油(g/g)按照式(1)进行计算，对水的吸附倍率Q水(g/g)按照式(2)进行计算：
式中，m0为海绵的质量，m1为分液后的柴油质量，m2为分液后的蒸馏水质量。
经测试，本发明所述的用于吸附水面浮油的三聚氰胺基海绵对柴油的吸油倍率为53.23g/g，对水的吸附倍率仅为1.67g/g。
试验例2：
用于吸附水面浮油的三聚氰胺基海绵重复使用性能的测试。具体操作如下：
按照试验例1中所述方法，重复进行50次，计算用于吸附水面浮油的三聚氰胺基海绵每次对柴油的吸油倍率和对水的吸附倍率，经计算，重复使用50次后，用于吸附水面浮油的三聚氰胺基海绵对柴油的吸油倍率仍达47.63g/g，对水的吸附倍率仅为3.38g/g。
经测试，本发明所述的用于吸附水面浮油的三聚氰胺基海绵具有较高的吸油倍率和良好的重复利用性能。
与现有技术相比，本发明工艺简单，反应条件温和，所制备的用于吸附水面浮油的三聚氰胺基海绵在具备良好的油水分离能力和较高的吸油倍率的同时还可以多次重复使用。适合水面浮油的处理，也可用于漏油事故的快速处理，将油品对水体的污染降低到最小。
虽然参照示例性实施方式对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明并不局限于文中详细描述和示出的具体实施方式，在不偏离权利要求书所限定的范围的情况下，本领域技术人员可以对所述示例性实施方式做出各种改变。

Claims (8)

1.一种用于吸附水面浮油的三聚氰胺基海绵的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)预处理：将三聚氰胺基海绵置于无水乙醇和去离子水中超声清洗，然后烘干；
(2)粗糙化：预处理后的三聚氰胺基海绵置于钴化物水溶液中，在室温条件下，边搅拌边向钴化物水溶液中加入还原剂溶液，20-30min之后取出三聚氰胺基海绵并烘干；钴化物为Co(NO3)2，钴化物水溶液的浓度为0.05mmol/L至500mmol/L；
(3)疏水改性：将粗糙化后的三聚氰胺基海绵浸入疏水改性试剂中，浸泡2-30min并不断搅拌；浸泡结束后取出烘干，得到用于吸附水面浮油的三聚氰胺基海绵。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，三聚氰胺基海绵的孔径为600-1000μm。
3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，还原剂为由以下组分组成的组：硼氢化钾、硼氢化钠、硫化亚铁。
4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，疏水改性试剂为含硅烷基的疏水改性试剂。
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，疏水改性试剂为由以下组分组成的组：十八烷基三氯硅烷、乙基三甲氧基硅烷、1,1,2,2-全氟辛基三乙氧基硅烷、甲基三氯硅烷。
6.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，疏水改性试剂中十八烷基三氯硅烷与甲基三氯硅烷的摩尔浓度之比为5～10:7。
7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，烘干温度为60℃。
8.如权利要求1-7任一所述的制备方法制得的用于吸附水面浮油的三聚氰胺基海绵。
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