CN108410005A - 一种磁性超疏水海绵材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种磁性超疏水海绵材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：海绵的清洁预处理、改性Fe3O4溶液的制备、聚二甲基硅氧烷溶液的制备和磁性超疏水海绵的制备。本发明制备方法经济环保、简单高效，所制得的磁性超疏水海绵材料可以吸收自身体积几十倍的油或溶剂，并具有优良的油或有机溶剂与水的分离能力，可实现油或溶剂的快捷回收，还具有很好的抗压缩性能，可循环重复使用。

Description

一种磁性超疏水海绵材料的制备方法
技术领域
本发明涉及功能材料领域，尤其是涉及一种磁性超疏水海绵材料的制备方法。
背景技术
随着海上石油开采和化工行业的高速发展，人们对原油和溶剂等化学品的需求量逐渐增加，石油、化学品储存运输泄漏等事故日益频繁，对生态环境造成了严重的损害。目前，因石油、化学品泄漏以及工业排放等造成的大量含油废水已成为困扰环境的一大挑战，如何妥善处置这类事故，降低事故对环境造成的危害，已引起各国政府和公众的广泛关注。对油性液体高效吸附和快速分离是处理这类事件的一种有效途径，开发油水分离吸附材料已成为材料学科的重要课题和热点前沿研究之一。
传统的吸附材料（如沸石、活性炭等）吸油的同时也吸水，油水分离选择性差、效率低。近年来，具有超级润湿性的功能性多孔材料备受人们的关注，被认为有可能用于高效油水分离过程。例如，超疏水海绵材料由于其独特的性能，它们具有丰富的孔结构，可对油进行吸附，在自清洁、油水分离等领域具有重要的应用前景。超疏水材料在自然界早已存在，最典型的代表就是荷叶。研究表明，荷叶表面的超疏水效应来自于表面粗糙微观结构和疏水性蜡状物质。制备超疏水材料主要有两种方法：一种是在低表面能疏水材料表面构造粗糙结构，另一种是在粗糙结构表面修饰低表面能物质。研究人员采用不同的纳米材料如SiO2、银颗粒、碳质纤维、碳管、石墨烯、金属氧化物等与海绵制备了超疏水海绵材料。例如，Wang等将PU海绵在已分散碳纳米管的PDMS溶液中充分浸润后干燥，海绵表面的水接触角（WCA）达到162±2°，而正己烷、十六烷、汽油等油性液体接触角接近0°，对这三种油性液体与水的混合乳液进行分离。
中国专利（ZL201310482138.5）报道了一种油水分离用海绵的制备方法。首先采用原子层沉积技术在聚氨酯海绵骨架表面沉积一层金属氧化物过渡层，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，制得的海绵可以用于油水分离。但在海绵表面沉积的金属氧化物层与海绵基底材料的粘结强度差，影响其循环使用。中国专利(CN102660046A )以聚全氟烷基硅氧烷-乙醇混合溶液作为改性剂，对聚氨酯海绵进行浸润处理制得了一种超疏水海绵，并增强了其油水分离能力，但使用的原料中含有氟材料，对环境和人体有害。其次，以上方法制得的海绵材料，在大面积含油污水处理与原油泄漏清理时，大量海绵材料自身的回收也是一个巨大挑战，在油水分离应用领域都受到一些限制。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术海绵材料具有亲水性，极大限制了油水混合物分离不足的问题，提供一种磁性超疏水海绵材料的制备方法，采用具有外场磁场效应的Fe3O4粒子在海绵表面构筑微纳粗糙结构，采用聚二甲基硅氧烷对纳米材料进行固定，从而制得了一种磁性超疏水海绵材料，能吸收自身体积几十倍的油或溶剂，可用于油或有机溶剂与水混合物的高效分离与便捷回收。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种磁性超疏水海绵材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：
（1）海绵的清洁预处理：将海绵整体浸入去离子水中，超声清洗后取出晾干，再放入有机溶剂中的超声清洗，清洗完成后取出海绵挤出有机溶剂烘干海绵，得备用海绵；
（2）改性Fe3O4溶液的制备：按质量份计，将50-100份的Fe3+化合物和Fe2+化合物的混合物加入到300-500份水中搅拌均匀，其中Fe3+化合物和Fe2+化合物的摩尔比为2:1，向含有所述混合物的水中通入N2气体，升温至60-80℃后，缓慢加入20-40份碱性催化剂，再将10-25份硅烷偶联剂在1-2小时内缓慢加入，滴加完毕后保持搅拌2-6 小时，得到含有固体颗粒的生成物，随后将生成物分离并去除上层液，得到下层粒子，将所述粒子用无水乙醇和蒸馏水交替洗涤3-5次后，在40-60℃真空烘箱中干燥24-48小时，得到疏水改性Fe3O4粒子；最后将2-3份疏水改性Fe3O4粒子加入到100份有机溶剂中，超声分散，得到均匀分散的改性Fe3O4溶液；采用Fe3O4粒子作为纳米材料，其内在的超顺磁性，在外加磁场作用下可以响应，有利于超疏水海绵材料在油水分离应用时，快速实现海绵材料的收集和有机溶剂或油的回收；
（3）聚二甲基硅氧烷溶液的制备：按质量份计，将1-2份聚二甲基硅氧烷加入100份有机溶剂中搅拌均匀，得到聚二甲基硅氧烷溶液；
（4）磁性超疏水海绵的制备：在超声作用下，将步骤（1）中所述备用海绵在步骤（2）中所述改性Fe3O4溶液中浸润10-30分钟，取出自然晾干后，再浸入聚二甲基硅氧烷溶液中10-30分钟，取出后在40-80℃下干燥4-12小时，得到所述磁性超疏水海绵材料。采用具有外场磁场效应的Fe3O4粒子在海绵表面构筑微纳粗糙结构，为提高涂层材料与基底材料的粘接牢度，采用聚二甲基硅氧烷对纳米材料进行固定，从而制得了一种磁性超疏水海绵材料，能吸收自身体积几十倍的油或溶剂，可用于油或有机溶剂与水混合物的高效分离与便捷回收。
作为优选，所述海绵选自聚氨酯海绵、聚醚海绵或密胺海绵中的任意一种，海绵的密度为0.1~0.6kg/m3。
作为优选，步骤（2）中，所述Fe3+化合物为Fe2(SO4)3·9H2O、FeCl3·6H2O或Fe(NO3)3·9H2O中的一种。
作为优选，步骤（2）中，所述Fe2+化合物为FeSO4·7H2O或FeCl2·4H2O中的一种。
作为优选，步骤（2）中，所述碱性催化剂选自氨水、氢氧化钠或氢氧化钾中的一种。
作为优选，步骤（2）中，所述硅烷偶联剂为八烷基三氯硅烷、十六烷基三氯硅烷、十八烷基三氯硅烷，八烷基三甲氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷或十八烷基三甲氧基硅烷中的一种。采用硅烷偶联剂对纳米Fe3O4粒子表面进行疏水改性，一方面提高了纳米Fe3O4粒子的疏水性，另一方面也增强了粒子与聚二甲基硅氧烷之间的作用力，使粒子在海绵骨架表面牢固固定，提高海绵材料的循环使用性能。
作为优选，所述有机溶剂为丙酮、无水乙醇、异丙醇或正己烷中的任意一种。
作为优选，步骤（1）、（2）和（3）中所使用的溶剂为同一种，步骤（2）和（3）所使用的溶剂质量相同；步骤（4）中，所述Fe3O4溶液中所含的改性Fe3O4粒子与聚二甲基硅氧烷溶液中所含的聚二甲基硅氧烷的质量比为1.5-2:1。通过控制疏水改性Fe3O4粒子与聚二甲基硅氧烷溶液的浓度，优化疏水改性Fe3O4粒子与聚二甲基硅氧烷的质量比，在超声辅助下，实现改性Fe3O4粒子在海绵骨架表面的均匀富集，并利用改性Fe3O4粒子的纳米尺度和海绵材料自身的微米结构构造理想的微纳粗糙结构，使海绵材料具有优异的疏水性能，静态水接触角达到155°以上。
作为优选，超声均在频率为30-50KHZ、功率50-300W下进行1-2h。
一种磁性超疏水海绵材料的制备方法制备得到的磁性超疏水海绵材料，所述材料的水接触角≧150°，所述材料在含油污水、原油泄漏领域的油水分离应用。
本发明技术方案采用硅烷偶联剂对四氧化三铁纳米颗粒进行疏水改性，在超声辅助下，在已清洁预处理的海绵材料表面构筑微纳结构，最后通过低表面能物质聚二甲基硅氧烷将颗粒在海绵材料表面固定，得到具有持久性的磁性超疏水海绵复合材料，可以用于油或有机溶剂与水混合物的分离回收，具有优良的油或有机溶剂与水的分离能力，能吸附海绵自身体积数十倍的有机溶剂和油性液体。同时，该磁性海绵材料具有磁响应性，可在外加磁场作用下非常便捷的进行回收，并通过简单的挤压过程将油进行脱除，可实现油或溶剂的快捷回收，还具有很好的抗压缩性能，可循环重复使用，制备方法经济环保、简单高效。
因此，本发明具有如下有益效果：（1）采用硅烷偶联剂对纳米Fe3O4粒子表面进行疏水改性，提高了纳米Fe3O4粒子的疏水性以及海绵材料的循环使用性能；（2）构造理想的海绵材料微纳粗糙结构，使其具有优异的疏水性能；（3）制备方法经济环保、简单高效。
附图说明
图1为实施例5中磁性超疏水海绵将汽油从汽油/水混合溶液中的分离过程。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明，实施例中所用原料均可市购，需要说明的是，实施例并不构成对本发明保护范围的限制。实施例中质量均以质量份计。
实施例1：
一种磁性超疏水海绵材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：
（1）海绵的清洁预处理：将聚氨酯海绵整体浸入去离子水中，在40KHZ、50W下超声清洗2小时后取出晾干，再放入装有丙酮的超声清洗装置中超声清洗2小时，清洗完成后取出海绵挤出有机溶剂烘干海绵，得备用海绵；
（2）改性Fe3O4溶液的制备
将50质量份的Fe2(SO4)3·9H2O和FeSO4·7H2O的混合物（Fe2(SO4)3·9H2O和FeSO4·7H2O的摩尔比为2:1），加入到含有300质量份水的反应釜中搅拌均匀，向含有所述混合物的水中通入N2气体，将水浴温度升至60℃，缓慢加入20份氨水，再将10份八烷基三氯硅烷在1小时内缓慢加入，滴加完毕后保持搅拌3小时，随后将制得的粒子在外加磁场下分离，将上层液去除，下层粒子用无水乙醇和蒸馏水交替洗涤3次后，在40℃真空烘箱中干燥48小时，得到疏水改性Fe3O4粒子，最后将3质量份疏水改性Fe3O4粒子加入100份丙酮中，在40KHZ、功率50W下超声分散2小时，得到均匀分散的改性Fe3O4溶液；
（3）聚二甲基硅氧烷溶液的制备
将2质量份聚二甲基硅氧烷加入100质量份丙酮中搅拌均匀，得到聚二甲基硅氧烷溶液；
（4）磁性超疏水海绵的制备
在40KHZ、功率50W超声作用下，将步骤（1）的海绵在改性Fe3O4溶液中浸润15分钟，取出自然晾干后，再浸入聚二甲基硅氧烷溶液中15分钟，取出后在40℃下干燥12小时，即得到磁性超疏水海绵。
制得的磁性超疏水聚氨酯海绵，水接触角约为153°，正己烷接触角约为0°。将该海绵材料测量长宽高并计算表观体积，然后将海绵材料浸入甲苯/水混合溶液中，发现海绵能快速吸收混合溶液中的甲苯，将海绵中甲苯挤出到量筒中测量并计算，海绵最大可以吸收自身体积52倍的甲苯。将吸收的甲苯通过挤压方式排空后晾干，并以此为1个循环周期，经过20次循环利用后，海绵对甲苯的吸收能力仍然保持在45倍以上。
实施例2：
一种磁性超疏水海绵材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：
（1）海绵的清洁预处理：将聚醚海绵整体浸入装有去离子水的超声波清洗装置中，在40KHZ、100W下超声清洗2小时后取出晾干，再放入装有无水乙醇的超声清洗装置中超声清洗1.5小时，取出海绵挤出溶剂烘干备用；
（2）改性Fe3O4溶液的制备
将60质量份的Fe2(SO4)3·9H2O和FeCl2·4H2O（其摩尔比为2:1），加入到含有350质量份水的反应釜中搅拌均匀，通入N2气体，将水浴温度升至80℃，缓慢加入30份氢氧化钠，再将15份十六烷基三氯硅烷在1.5小时内缓慢加入，滴加完毕后保持搅拌4小时，随后将制得的粒子在外加磁场下分离，将上层液去除，下层粒子用无水乙醇和蒸馏水交替洗涤5次后，在50℃真空烘箱中干燥30小时，得到疏水改性Fe3O4粒子。最后将2.5量份疏水改性Fe3O4粒子加入100份无水乙醇中，在40KHZ、功率100W下超声分散1小时，得到均匀分散的改性Fe3O4溶液；
（3）聚二甲基硅氧烷溶液的制备
将1.5质量份聚二甲基硅氧烷加入100质量份无水乙醇中搅拌均匀，得到聚二甲基硅氧烷溶液；
（4）磁性超疏水海绵的制备
在40KHZ、功率100W超声作用下，将步骤（1）的海绵在改性Fe3O4溶液中浸润10分钟，取出自然晾干后，再浸入聚二甲基硅氧烷溶液中10分钟，取出后在80℃下干燥4小时，即得到磁性超疏水海绵。
制得的磁性超疏水聚醚海绵，水接触角约为152°，正己烷接触角约为0°。将该海绵材料测量长宽高并计算表观体积，然后将海绵材料浸入三氯甲烷/水混合溶液中，发现海绵能快速吸收混合溶液中的三氯甲烷，将海绵中三氯甲烷挤出到量筒中测量并计算，海绵最大可以吸收自身体积45倍的三氯甲烷。将吸收的三氯甲烷通过挤压方式排空后晾干，并以此为1个循环周期，经过20次循环利用后，海绵对甲苯的吸收能力仍然保持在40倍以上。
实施例3：
一种磁性超疏水海绵材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：
（1）海绵的清洁预处理：将密胺海绵整体浸入装有去离子水的超声清洗装置中，在30KHZ、200W下超声清洗1小时后取出晾干，再放入装有异丙醇的超声清洗装置中超声清洗1.5小时，取出海绵挤出溶剂烘干备用；
（2）改性Fe3O4溶液的制备
将80质量份的FeCl3·6H2O和FeSO4·7H2O（其摩尔比为2:1），加入到含有400质量份水的反应釜中搅拌均匀，通入N2气体，将水浴温度升至70℃，缓慢加入35份氢氧化钾，再将20份八烷基三甲氧基硅烷在1小时内缓慢加入，滴加完毕后保持搅拌5小时，随后将制得的粒子在外加磁场下分离，将上层液去除，下层粒子用无水乙醇和蒸馏水交替洗涤3次后，在50℃真空烘箱中干燥36小时，得到疏水改性Fe3O4粒子。最后将3质量份疏水改性Fe3O4粒子加入100份异丙醇中，在30KHZ、功率200W下超声分散1小时，得到均匀分散的改性Fe3O4溶液；
（3）聚二甲基硅氧烷溶液的制备
将2质量份聚二甲基硅氧烷加入100质量份异丙醇中搅拌均匀，得到聚二甲基硅氧烷溶液；
（4）磁性超疏水海绵的制备
在30KHZ、功率200W超声作用下，将步骤（1）的海绵在改性Fe3O4溶液中浸润25分钟，取出自然晾干后，再浸入聚二甲基硅氧烷溶液中15分钟，取出后在60℃下干燥6小时，即得到磁性超疏水海绵。
制得的磁性超疏水密胺海绵，水接触角约为156°，正己烷接触角约为0°。将该海绵材料测量长宽高并计算表观体积，然后将海绵材料浸入乙酸乙酯/水混合溶液中，发现海绵能快速吸收混合溶液中的乙酸乙酯，将海绵中乙酸乙酯挤出到量筒中测量并计算，海绵最大可以吸收自身体积83倍的乙酸乙酯。将吸收的乙酸乙酯通过挤压方式排空后晾干，并以此为1个循环周期，经过20次循环利用后，海绵对乙酸乙酯的吸收能力仍然保持在75倍以上。
实施例4：
一种磁性超疏水海绵材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：
（1）海绵的清洁预处理：将聚氨酯海绵整体浸入装有去离子水的超声清洗装置中，在50KHZ、150W下超声清洗1小时后取出晾干，再放入装有正己烷的超声清洗装置中超声清洗1小时，取出海绵挤出溶剂烘干备用；
（2）改性Fe3O4溶液的制备
将70质量份的FeCl3·6H2O和FeCl2·4H2O（其摩尔比为2:1），加入到含有380质量份水的反应釜中搅拌均匀，通入N2气体，将水浴温度升至65℃，缓慢加入25份氨水，再将25份十八烷基三甲氧基硅烷在2小时内缓慢加入，滴加完毕后保持搅拌6 小时，随后将制得的粒子在外加磁场下分离，将上层液去除，下层粒子用无水乙醇和蒸馏水交替洗涤3次后，在45℃真空烘箱中干燥30小时，得到疏水改性Fe3O4粒子。最后将2.4质量份疏水改性Fe3O4粒子加入100份正己烷中，在40KHZ、功率150W下超声分散1.5小时，得到均匀分散的改性Fe3O4溶液；
（3）聚二甲基硅氧烷溶液的制备
将1.5质量份聚二甲基硅氧烷加入100质量份正己烷中搅拌均匀，得到聚二甲基硅氧烷溶液；
（4）磁性超疏水海绵的制备
在50KHZ、功率150W超声作用下，将步骤（1）的海绵在改性Fe3O4溶液中浸润20分钟，取出自然晾干后，再浸入聚二甲基硅氧烷溶液中20分钟，取出后在65℃下干燥10小时，即得到磁性超疏水海绵。
制得的磁性超疏水聚氨酯海绵，水接触角约为155°，正己烷接触角约为0°。将该海绵材料测量长宽高并计算表观体积，然后将海绵材料浸入正己烷/水混合溶液中，发现海绵能快速吸收混合溶液中的正己烷，将海绵中正己烷挤出到量筒中测量并计算，海绵最大可以吸收自身体积65倍的正己烷。将吸收的正己烷通过挤压方式排空后晾干，并以此为1个循环周期，经过20次循环利用后，海绵对正己烷的吸收能力仍然保持在58倍以上。
实施例5：
一种磁性超疏水海绵材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：
（1）海绵的清洁预处理：将密胺海绵整体浸入装有去离子水的超声清洗装置中，在40KHZ、功率300W下超声清洗1小时后取出晾干，再放入装有丙酮的超声清洗装置中超声清洗1小时，取出海绵挤出溶剂烘干备用；
（2）改性Fe3O4溶液的制备
将100质量份的Fe(NO3)3·9H2O和FeSO4·7H2O（其摩尔比为2:1），加入到含有500质量份水的反应釜中搅拌均匀，通入N2气体，将水浴温度升至75℃，缓慢加入40份氢氧化钾，再将18份八烷基三甲氧基硅烷在1小时内缓慢加入，滴加完毕后保持搅拌5小时，随后将制得的粒子在外加磁场下分离，将上层液去除，下层粒子用无水乙醇和蒸馏水交替洗涤5次后，在45℃真空烘箱中干燥40小时，得到疏水改性Fe3O4粒子。最后将2.8质量份疏水改性Fe3O4粒子加入100份丙酮中，在40KHZ、功率300W下超声分散1.5小时，得到均匀分散的改性Fe3O4溶液；
（3）聚二甲基硅氧烷溶液的制备
将1.4质量份聚二甲基硅氧烷加入100质量份丙酮中搅拌均匀，得到聚二甲基硅氧烷溶液；
（4）磁性超疏水海绵的制备
在40KHZ、功率300W超声作用下，将步骤（1）的海绵在改性Fe3O4溶液中浸润25分钟，取出自然晾干后，再浸入聚二甲基硅氧烷溶液中25分钟，取出后在75℃下干燥5小时，即得到磁性超疏水海绵。
制得的磁性超疏水密胺海绵，水接触角约为156°，正己烷接触角约为0°。如如图1所示，将该海绵材料测量长宽高并计算表观体积，然后将海绵材料浸入汽油/水混合溶液中，混合溶液中汽油经染色处理，发现海绵能快速吸收混合溶液中的汽油，将海绵中甲苯挤出到量筒中测量并计算，海绵最大可以吸收自身体积55倍的汽油。将吸收的汽油通过挤压方式排空后晾干，并以此为1个循环周期，经过20次循环利用后，海绵对汽油的吸收能力仍然保持在50倍以上。
实施例6：
一种磁性超疏水海绵材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：
（1）海绵的清洁预处理：将聚醚海绵整体浸入装有去离子水的超声清洗装置中，在40KHZ、功率250W下超声清洗1小时后取出晾干，再放入装有正己烷的超声清洗装置中超声清洗1.5小时，取出海绵挤出溶剂烘干备用；
（2）改性Fe3O4溶液的制备
将90质量份的Fe(NO3)3·9H2O和FeCl2·4H2O（其摩尔比为2:1），加入到含有450质量份水的反应釜中搅拌均匀，通入N2气体，将水浴温度升至60-80℃，缓慢加入35份氢氧化钠，再将20份十六烷基三甲氧基硅烷在2小时内缓慢加入，滴加完毕后保持搅拌5小时，随后将制得的粒子在外加磁场下分离，将上层液去除，下层粒子用无水乙醇和蒸馏水交替洗涤4次后，在40℃真空烘箱中干燥48小时，得到疏水改性Fe3O4粒子。最后将2质量份疏水改性Fe3O4粒子加入100份正己烷中，在40KHZ、功率250W下超声分散2小时，得到均匀分散的改性Fe3O4溶液；
（3）聚二甲基硅氧烷溶液的制备
将1.2质量份聚二甲基硅氧烷加入100质量份正己烷中搅拌均匀，得到聚二甲基硅氧烷溶液；
（4）磁性超疏水海绵的制备
在40KHZ、功率250W超声作用下，将步骤（1）的海绵在改性Fe3O4溶液中浸润15分钟，取出自然晾干后，再浸入聚二甲基硅氧烷溶液中25分钟，取出后在50℃下干燥10小时，即得到磁性超疏水海绵。
制得的磁性超疏水聚醚海绵，水接触角约为154°，正己烷接触角约为0°。将该海绵材料测量长宽高并计算表观体积，然后将海绵材料浸入豆油/水混合溶液中，发现海绵能快速吸收混合溶液中的豆油，将海绵中豆油挤出到量筒中测量并计算，海绵最大可以吸收自身体积64倍的豆油。将吸收的豆油通过挤压方式排空后晾干，并以此为1个循环周期，经过20次循环利用后，海绵对豆油的吸收能力仍然保持在55倍以上。
以上所述者，仅为本发明的较佳实施例，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明申请专利范围及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (10)

1.一种磁性超疏水海绵材料的制备方法，其特征是，所述方法包括如下步骤：
（1）海绵的清洁预处理：将海绵整体浸入去离子水中，超声清洗后取出晾干，再放入有机溶剂中的超声清洗，清洗完成后取出海绵挤出有机溶剂烘干海绵，得备用海绵；
（2）改性Fe3O4溶液的制备：按质量份计，将50-100份的Fe3+化合物和Fe2+化合物的混合物加入到300-500份水中搅拌均匀，其中Fe3+化合物和Fe2+化合物的摩尔比为2:1，向含有所述混合物的水中通入N2气体，升温至60-80℃后，缓慢加入20-40份碱性催化剂，再将10-25份硅烷偶联剂在1-2小时内缓慢加入，滴加完毕后保持搅拌2-6 小时，得到含有固体颗粒的生成物，随后将生成物分离并去除上层液，得到下层粒子，将所述粒子用无水乙醇和蒸馏水交替洗涤3-5次后，在40-60℃真空烘箱中干燥24-48小时，得到疏水改性Fe3O4粒子；最后将2-3份疏水改性Fe3O4粒子加入到100份有机溶剂中，超声分散，得到均匀分散的改性Fe3O4溶液；
（3）聚二甲基硅氧烷溶液的制备：按质量份计，将1-2份聚二甲基硅氧烷加入100份有机溶剂中搅拌均匀，得到聚二甲基硅氧烷溶液；
（4）磁性超疏水海绵的制备：在超声作用下，将步骤（1）中所述备用海绵在步骤（2）中所述改性Fe3O4溶液中浸润10-30分钟，取出自然晾干后，再浸入聚二甲基硅氧烷溶液中10-30分钟，取出后在40-80℃下干燥4-12小时，得到所述磁性超疏水海绵材料。
2.根据权利要求1所述的一种磁性超疏水海绵材料的制备方法，其特征在于，所述海绵选自聚氨酯海绵、聚醚海绵或密胺海绵中的任意一种，海绵的密度为0.1~0.6kg/m3。
3.根据权利要求1所述的一种磁性超疏水海绵材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述Fe3+化合物为Fe2(SO4)3·9H2O、FeCl3·6H2O或Fe(NO3)3·9H2O中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种磁性超疏水海绵材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述Fe2+化合物为FeSO4·7H2O或FeCl2·4H2O中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种磁性超疏水海绵材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述碱性催化剂选自氨水、氢氧化钠或氢氧化钾中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种磁性超疏水海绵材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述硅烷偶联剂为八烷基三氯硅烷、十六烷基三氯硅烷、十八烷基三氯硅烷，八烷基三甲氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷或十八烷基三甲氧基硅烷中的一种。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种磁性超疏水海绵材料的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为丙酮、无水乙醇、异丙醇或正己烷中的任意一种。
8.根据权利要求7所述的一种磁性超疏水海绵材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）、（2）和（3）中所使用的溶剂为同一种，步骤（2）和（3）所使用的溶剂质量相同；步骤（4）中，所述Fe3O4溶液中所含的改性Fe3O4粒子与聚二甲基硅氧烷溶液中所含的聚二甲基硅氧烷的质量比为1.5-2:1。
9.根据权利要求8所述的一种磁性超疏水海绵材料的制备方法，其特征在于，超声均在频率为30-50KHZ、功率50-300W下进行1-2h。
10.根据权利要求1或9所述的一种磁性超疏水海绵材料的制备方法制备得到的磁性超疏水海绵材料，所述材料的水接触角≧150°，所述材料在含油污水、原油泄漏领域的油水分离应用。
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