CN110280191A - 耐酸碱自组装叠层结构的二氧化锰纳米线气凝胶及其制备方法和应用 - Google Patents

耐酸碱自组装叠层结构的二氧化锰纳米线气凝胶及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明属于气凝胶制备技术领域，涉及一种耐酸碱自组装叠层结构的二氧化锰纳米线气凝胶，由单分散的二氧化锰纳米线相互交联而成的三维网络状，其中二氧化锰纳米线相互交联呈现叠层结构，分布均匀，形貌一致，直径10～50 nm，长度不低于10μm。本发明还公开了其制备方法及应用于油水分离的吸附材料。本发明所公开的二氧化锰纳米线气凝胶，组成和结构可控，表面粗糙，柔韧性好，适应于极端环境。本发明利用水热法制备的二氧化锰纳米线表面具有大量的羟基，有助于彼此之间相互交联；交联剂的添加，使得单分散的二氧化锰纳米线之间具有更强的相互作用力，更好的自组装成三维叠层结构；通过气相沉积使其表面硅烷化，具有超疏水性能和优秀的吸油性能。

Description

耐酸碱自组装叠层结构的二氧化锰纳米线气凝胶及其制备方 法和应用
技术领域
本发明属于气凝胶制备技术领域，涉及二氧化锰纳米线气凝胶的制备，尤其涉及一种耐酸碱自组装叠层结构的二氧化锰纳米线气凝胶及其制备方法和应用。
背景技术
气凝胶是一种微孔或纳米孔可控、孔隙率高、密度极低、比表面积小的固体材料，其三维网络中充满气体代替液体。这些独特的性能使其广泛应用于隔热、隔音、超级电容器、微波吸收、光学轻量化、化学和生物分离等领域。近年来，具有优良吸附性能的多孔气凝胶因其吸油速度快、吸油效果优良，在油水分离中开始发挥不可替代的作用。目前报道的气凝胶包括石墨烯气凝胶、碳纳米管气凝胶、硅气凝胶、有机气凝胶、生物质气凝胶等。石墨烯和碳纳米管气凝胶由于稳定的机理性能、发达的孔隙度和良好的可回收性，在油水分离中得到了广泛的应用，但石墨烯和碳纳米管气凝胶成本高、工艺复杂，限制了其实际应用。此外，现有的硅气凝胶和有机气凝胶由于结构不稳定、结构脆弱、机械稳定性不理想，在化学分离中吸收性能较差。因此，开发成本低、密度超轻、灵活性好、操作简单的多孔气凝胶，为化学分离提供可应用的技术是十分必要的。
为了进一步提高气凝胶的性能，一些研究小组利用生物质纤维的交错结构制备多孔生物质气凝胶，原因如下:(1)具有良好的弹性力学性能，(2)规模化生产，(3)低成本和丰富的前驱体材料。例如一些研究报道了通过冷冻干燥和碳化过程从剑麻叶子中提取的超轻弹性碳纤维气凝胶的制备，CF气凝胶互联的三维网络结构为输送和储存吸附的油提供了通道。为了提高表面润湿性，还有研究报道了在CF气凝胶表面原位生长TiO2纳米棒制备混合气凝胶的方法。所报道的混合气凝胶具有许多优良的性能，但仍存在机械耐久性差、性能脆弱等缺点，严重阻碍了其在高温、强酸等极端环境中的应用。此外，制备过程较为复杂，涉及多步操作。因此，如何同时设计出吸附性好、制备简单、对极端环境条件具有良好稳定性的功能性气凝胶材料是一个具有挑战性的课题。
MnO2纳米线是传统的一维材料，具有高结晶度和高分散性，拥有良好的力学性能和耐化学性能，是制备三维多孔材料的理想前驱体。由于MnO2纳米线的高纵横比，许多研究都集中在以单分散MnO2纳米线作为构建块制备多孔膜材料，以及通过MnO2纳米线与其他构建块的交联设计混合纳米线膜材料。在这方面，曾经有研究报道了通过真空过滤法制备了一种柔性多壁碳纳米管/超长MnO2纳米线混合膜，该膜具有良好的可回收性、防污性和良好的机械和化学稳定性。MnO2纳米线的成膜性能表明，它可以自组装成一维结构的三维网络形貌。此外，一些研究理论表明棒状结构在适当的浓度下容易发生缠结和自组装形成溶胶。然而，由于单分散二氧化锰纳米线之间的作用力较弱，耐酸碱耐碱纳米线不能很好地交联。考虑到MnO2纳米线表面有羟基，可以引入有机化合物环氧氯丙烷增强纳米线之间的交联。因此，MnO2表面的羟基与环氧氯丙烷相互作用，形成新的化学键，使纳米线交联形成气凝胶。这使得MnO2纳米线可以在溶液中自组装成三维网状结构凝胶，然后冷冻干燥得到三维叠层结构的MnO2纳米线气凝胶。更重要的是，三维叠层结构的MnO2纳米线气凝胶不仅具有金属氧化物的特性，还有比表面积高、超轻、孔隙率高的特点。因此，有必要以二氧化锰纳米线为原料制备具有良好力学性能和化学稳定性的二氧化锰纳米线。
发明内容
针对上述现有技术中存在的不足，本发明的目的是公开一种耐酸碱自组装叠层结构的二氧化锰纳米线气凝胶及其制备方法。
技术方案：
一种耐酸碱自组装叠层结构的二氧化锰纳米线气凝胶，由单分散的二氧化锰纳米线相互交联而成的三维网络状，其中二氧化锰纳米线相互交联呈现叠层结构，分布均匀，形貌一致，直径10～50 nm，长度不低于10μm。
本发明较优公开例中，所述耐酸碱自组装叠层结构的二氧化锰纳米线气凝胶，密度为0.1～1 g/cm3，能够吸附自身重量85～140倍的油品，具备疏水性能，接触角不低于130°。
本发明的另外一个目的在于，公开了上述耐酸碱自组装叠层结构的二氧化锰纳米线气凝胶的制备方法，包括如下步骤：
a)、将二氧化锰纳米线加入水中，机械搅拌1～3d，再超声处理10～50min获得分散均匀浓度为8～20 g/L的二氧化锰纳米线湿凝胶；
b) 、按照每立方厘米二氧化锰纳米线湿凝胶加入0.05～2 mL交联剂的比例，将二氧化锰纳米线湿凝胶和交联剂混合，超声分散10～40min，置于液氮中冷冻10～40min，然后冷冻干燥2～4d，获得耐酸碱二氧化锰纳米线气凝胶；
c) 、按照每平方厘米耐酸碱二氧化锰纳米线气凝胶加2～4 mL的硅烷偶联剂且每毫升硅烷偶联剂加入0.5～1mL的醇，120～150 ℃反应2～3h，然后自然冷却到室温，制得耐酸碱自组装叠层结构的二氧化锰纳米线气凝胶。
本发明较优公开例中，步骤a) 所述二氧化锰纳米线由水热合成得到，锰前驱体为化合价为+2价的锰盐，锰前驱体、氧化剂、助溶剂、水的摩尔体积比为1mmol：2 mmol：1mmol：31.25 mL，反应温度180～250 ℃，反应时间3～5d；其中，所述氧化剂为高氯酸钾、过硫酸钾、过硫酸铵、次氯酸钠中的一种或多种组合，所述助溶剂为硫酸铵、氯化铵、醋酸钾、硫酸钾的一种或多种组合，所述水为去离子水。
本发明较优公开例中，步骤b)所述交联剂是环氧氯丙烷、过氧化二异丙苯、二叔丁基过氧化物、2,5-二甲基-2,5二叔丁基过氧化己烷中的一种或者多种组合。
本发明较优公开例中，步骤b)所述冷冻干燥的温度为－50℃～－10℃。
本发明较优公开例中，步骤c)所述硅烷偶联剂是A151、KH570、KH550、三乙氧基硅烷、A171(乙烯基三甲氧基硅烷)中一种或者多种组合。
本发明较优公开例中，步骤c)所述醇是甲醇、乙醇、丙醇等易挥发醇的一种或多种的组合。
本发明还有一个目的，是将依据上述方法制得的耐酸碱自组装叠层结构的二氧化锰纳米线气凝胶应用于油水分离的吸附材料。
实验室模拟过程油水分离：将预先称重的二氧化锰纳米线气凝胶浸入油/水混合物中，进行油或有机溶剂的饱和吸收，待吸收饱和之后从混合的溶剂中取出进行称重。一次实验结束，在乙醇中反复挤压把吸收的油分离出去，然后真空干燥，即可重复操作。每次吸附实验重复4次，取平均值。
有益效果
本发明公开了一种耐酸碱自组装叠层结构的二氧化锰纳米线气凝胶，其组成和结构可控，表面粗糙，柔韧性好，适应于极端环境。本发明还公开了所述气凝胶的制备方法，水热法制备的二氧化锰纳米线表面具有大量的羟基有助于彼此之间相互交联；交联剂的添加，使得单分散的二氧化锰纳米线之间具有更强的相互作用力，更好的自组装成三维叠层结构的气凝胶；具有超轻密度、多孔、柔韧性好且耐酸碱等极端环境的特点；通过气相沉积使其表面硅烷化，具有超疏水性能和优秀的吸油性能。
附图说明
图1. 不同的酸碱环境下的二氧化锰纳米线气凝胶的接触角；
图2. 耐酸碱自组装叠层结构的二氧化锰纳米线气凝胶的SEM，其中A是没有硅烷偶联剂修饰的二氧化锰纳米线气凝胶的低倍SEM，B和C是高倍SEM，D 是硅烷偶联剂修饰之后的二氧化锰纳米线气凝胶低倍SEM，E 和 F 是高倍SEM。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明，以使本领域技术人员更好地理解本发明，但本发明并不局限于以下实施例。
实施例1
一种耐酸碱自组装叠层结构的二氧化锰纳米线气凝胶的制备方法，包括如下步骤：
a) 按硫酸钾: 过硫酸钾 :一水硫酸锰的摩尔比为1：2：1，取0.038 mol 硫酸钾、0.76mol过硫酸钾和0.038 mol MnSO4·H2O溶解在200 mL含有150 mL去离子水的反应釜中，常温搅拌20min，250 ℃水热反应4d，反应后冷却、过滤，用75 ℃去离子水洗涤多次，用5 mL的0.01mol/L的盐酸洗涤3次后得到MnO2纳米线团聚的黑色块状固体，按照二氧化锰纳米线固体与去离子水的摩尔比为1：250～440，取2 g制备的二氧化锰纳米线固体加入到含有200mL去离子水的三口烧瓶中；然后按照盐酸与水的体积比为1：50加入3 mL盐酸，之后剧烈地搅拌2d，再超声处理20min获得分散均匀的单分散的二氧化锰纳米线湿凝胶；
b) 取40 mL二氧化锰纳米线湿凝胶，按照每立方厘米二氧化锰纳米线湿凝胶加入0.05～2 mL交联剂加入环氧氯丙烷，超声处理20min，然后转移到模具中，在液氮的环境中冷冻10min之后在冷冻干燥设备中冷冻干燥2d，获得叠层结构二氧化锰纳米线气凝胶；
c)按照每平方厘米耐酸碱二氧化锰纳米线气凝胶加2～4 mL的硅烷偶联剂以及每毫升硅烷偶联剂加入0.5～1mL的醇，将叠层结构二氧化锰纳米线气凝胶通过用KH550和乙醇进行气相沉积而实现表面的超疏水改性，即130 ℃反应2h，反应结束后自然冷却到室温获得耐酸碱自组装叠层结构的二氧化锰纳米线气凝胶。
所制得的耐酸碱自组装叠层结构的二氧化锰纳米线气凝胶接触角能够达到156 °具有良好的超疏水性，而且最大能够达到吸附自身重量140倍的油品，从而体现了耐酸碱自组装叠层结构的二氧化锰纳米线气凝胶具有良好的吸油性能。
实施例2
一种耐酸碱自组装叠层结构的二氧化锰纳米线气凝胶的制备方法，包括如下步骤：
a) 按氯酸钾: 醋酸钾 :一水硫酸锰的摩尔比为1：2：1 ，取1.75 mmol KClO3,、3.5mmol CH3COOK 和1.75 mmol MnSO4·H2O溶解在60 mL去离子水中，加入0.8 mol 的醋酸，转移到80 mL的反应釜中，160 ℃反应2d；反应后冷却、过滤，用75 ℃去离子水洗涤多次，获得MnO2纳米线团聚的黑色块状固体；按照二氧化锰纳米线固体与去离子水的摩尔比为1：250～440，取1.5 g制备的二氧化锰纳米线固体加入到含有160mL去离子水的三口烧瓶中，按照盐酸与水的体积比为1：50，加入1.5 mL盐酸，剧烈搅拌2d，再超声处理20min获得分散均匀的单分散的二氧化锰纳米线湿凝胶；
b) 取30 mL 二氧化锰纳米线湿凝胶，按照每立方厘米二氧化锰纳米线湿凝胶加入0.05～2 mL交联剂的比例，加入2 mL 2,5-二甲基-2,5 二叔丁基过氧化己烷，超声处理20min，然后转移到模具中，在液氮的环境中冷冻15min之后在冷冻干燥设备中冷冻干燥3d，获得叠层结构二氧化锰纳米线气凝胶；
c) 按照每平方厘米耐酸碱二氧化锰纳米线气凝胶加2～4 mL的硅烷偶联剂以及每毫升硅烷偶联剂加入0.5～1mL的醇，将叠层结构二氧化锰纳米线气凝胶通过用A151和乙醇进行气相沉积而实现表面的超疏水改性，即140 ℃反应3h，反应结束后自然冷却到室温获得超疏水的叠层结构的二氧化锰纳米线气凝胶。
所制得的耐酸碱自组装叠层结构的二氧化锰纳米线气凝胶接触角能够达到152 °具有良好的超疏水性，而且最大能够达到吸附自身重量137倍的油品，从而体现了耐酸碱自组装叠层结构的二氧化锰纳米线气凝胶具有良好的吸油性能。
实施例3
一种耐酸碱自组装叠层结构的二氧化锰纳米线气凝胶的制备方法，包括如下步骤：
a) 按高锰酸钾:醋酸钾:一水硫酸锰的摩尔比为1：2：1 ，取1.5 mmol 高锰酸钾, 3mmol CH3COOK 和1.5 mmol MnSO4·H2O溶解在60 mL去离子水中，然后转移到80 mL的反应釜中，140 ℃反应2d。反应后冷却、过滤，用90 ℃去离子水洗涤多次，获得MnO2纳米线团聚的黑色块状固体，按照黑色的二氧化锰纳米线固体与去离子水的摩尔比为1：250～440，取1g制备的二氧化锰纳米线固体加入到含有120 mL去离子水的三口烧瓶中，按照盐酸与水的体积比为1：50加入1 mL盐酸，之后剧烈地搅拌1d，再超声处理30min获得分散均匀的单分散的二氧化锰纳米线凝胶；
b) 取上述35 mL二氧化锰纳米线湿凝胶，按照每立方厘米二氧化锰纳米线湿凝胶加入0.05～2 mL交联剂的比例加入过氧化二异丙苯，超声处理25min，然后转移到模具中在液氮的环境中冷冻20min之后，在冷冻干燥设备中冷冻干燥2d，获得叠层结构二氧化锰纳米线气凝胶；
c) 按照每平方厘米耐酸碱二氧化锰纳米线气凝胶加2～4 mL的硅烷偶联剂以及每毫升硅烷偶联剂加入0.5～1mL的醇，将三维叠层结构的二氧化锰纳米线气凝胶通过用2 mLKH550和0.5 mL乙醇进行气相沉积而实现表面的超疏水改性，即150 ℃反应2h，反应结束后自然冷却到室温获得超疏水的叠层结构的二氧化锰纳米线气凝胶。
所制得的耐酸碱自组装叠层结构的二氧化锰纳米线气凝胶接触角能够达到148 °具有良好的超疏水性，而且最大能够达到吸附自身重量139倍的油品，从而体现了耐酸碱自组装叠层结构的二氧化锰纳米线气凝胶具有良好的吸油性能。
实施例4
一种耐酸碱自组装叠层结构的二氧化锰纳米线气凝胶的制备方法，包括如下步骤：
a) 按硫酸铵:过硫酸铵:次氯酸钠的摩尔比为1：2：1 ，取0.08 mol硫酸铵, 0.16 mol过硫酸铵和0.08 mol 次氯酸钠溶解在160 mL去离子水中，然后转移到200 mL的反应釜中，200 ℃反应2d。反应后冷却、过滤，用85 ℃去离子水洗涤多次，获得MnO2纳米线团聚的黑色块状固体，按照黑色的二氧化锰纳米线固体与去离子水的摩尔比为1：250～440，取2 g黑色的二氧化锰纳米线固体加入到含有200 mL去离子水的三口烧瓶中。然后按照盐酸与水的体积比为1：50加入2.5 mL盐酸，之后剧烈地搅拌2d，再超声处理40min获得分散均匀的单分散的二氧化锰纳米线凝胶；
b) 取上述25 mL 二氧化锰纳米线湿凝胶，按照每立方厘米二氧化锰纳米线湿凝胶加入0.05～2 mL交联剂的比例，加入1.5 mL二叔丁基过氧化物交联剂，超声处理40min，然后转移到模具中在液氮的环境中冷冻25min之后在冷冻干燥设备中冷冻干燥3d，获得叠层结构二氧化锰纳米线气凝胶；
c) 按照每平方厘米耐酸碱二氧化锰纳米线气凝胶加2～4 mL的硅烷偶联剂以及每毫升硅烷偶联剂加入0.5～1mL的醇，将三维叠层结构的二氧化锰纳米线气凝胶通过用2 mLA171和1 mL乙醇进行气相沉积而实现表面的超疏水改性，即140 ℃反应3h，反应结束后自然冷却到室温获得超疏水的叠层结构的二氧化锰纳米线气凝胶。
所制得的耐酸碱自组装叠层结构的二氧化锰纳米线气凝胶接触角能够达到150 °具有良好的超疏水性，而且最大能够达到吸附自身重量136倍的油品，从而体现了耐酸碱自组装叠层结构的二氧化锰纳米线气凝胶具有良好的吸油性能。
实施例5
一种耐酸碱自组装叠层结构的二氧化锰纳米线气凝胶的制备方法，包括如下步骤：
a) 按氯化铵:过硫酸铵:次氯酸钠的摩尔比为1：2：1，取0.08 mol氯化铵、0.16 mol 过硫酸铵和0.08 mol 次氯酸钠溶解在60 mL去离子水中，然后转移到80 mL的反应釜中，160℃反应2d。反应后冷却、过滤，用70 ℃去离子水洗涤多次，获得MnO2纳米线团聚的黑色块状固体，按照黑色的二氧化锰纳米线固体与去离子水的摩尔比为1：250～440，取1.5 g黑色的二氧化锰纳米线固体加入到含有150 mL去离子水的三口烧瓶中，然后按照盐酸与水的体积比为1：50加入2 mL盐酸，之后剧烈地搅拌2d，再超声处理30min获得分散均匀的单分散的二氧化锰纳米线凝胶；
b) 取上述35 mL 二氧化锰纳米线凝胶，按照每立方厘米二氧化锰纳米线凝胶加入0.05～2 mL交联剂的比例加入2 mL环氧氯丙烷交联剂，超声处理40min，然后转移到模具中在液氮的环境中冷冻15min之后在冷冻干燥设备中冷冻干燥3d，获得叠层结构二氧化锰纳米线气凝胶；
c) 按照每平方厘米耐酸碱二氧化锰纳米线气凝胶加2～4 mL的硅烷偶联剂以及每毫升硅烷偶联剂加入0.5～1mL的醇，将三维叠层结构的二氧化锰纳米线气凝胶通过用2 mL三乙氧基硅烷和0.5 mL乙醇进行气相沉积而实现表面的超疏水改性，即150 ℃反应3h，反应结束后自然冷却到室温获得超疏水的叠层结构的二氧化锰纳米线气凝胶。
所制得的耐酸碱自组装叠层结构的二氧化锰纳米线气凝胶接触角能够达到149 °具有良好的超疏水性，而且最大能够达到吸附自身重量134倍的油品，从而体现了耐酸碱自组装叠层结构的二氧化锰纳米线气凝胶具有良好的吸油性能。
实施例6
一种耐酸碱自组装叠层结构的二氧化锰纳米线气凝胶的制备方法，包括如下步骤：
a) 按硫酸钾:过硫酸钾:一水硫酸锰的摩尔比为1：2：1，取19.1 mmol硫酸钾、39 mmol过硫酸钾和19.1 mmol 次氯酸钠溶解在160 mL去离子水中，然后转移到200 mL的反应釜中，250 ℃反应5d。反应后冷却、过滤，用80 ℃去离子水洗涤多次，获得MnO2纳米线团聚的黑色块状固体，按照黑色的二氧化锰纳米线固体与去离子水的摩尔比为1：250～440，取2.5g黑色的二氧化锰纳米线固体加入到含有200 mL去离子水的三口烧瓶中。然后按照盐酸与水的体积比为1：50，加入2.5 mL盐酸，之后剧烈的搅拌2d，再超声处理35min获得分散均匀的单分散的二氧化锰纳米线凝胶；
b) 取上述40 mL 二氧化锰纳米线凝胶，按照每立方厘米二氧化锰纳米线凝胶加入0.05～2 mL交联剂的比例，加入3 mL环氧氯丙烷交联剂，超声处理40min，然后转移到模具中在液氮的环境中冷冻10min之后在冷冻干燥设备中冷冻干燥3d，获得叠层结构二氧化锰纳米线气凝胶；
c) 按照每平方厘米耐酸碱二氧化锰纳米线气凝胶加2～4 mL的硅烷偶联剂以及每毫升硅烷偶联剂加入0.5～1mL的醇，将三维叠层结构的二氧化锰纳米线气凝胶通过用2 mLKH570和1.5 mL乙醇进行气相沉积而实现表面的超疏水改性，即150 ℃反应2h，反应结束后自然冷却到室温获得超疏水的叠层结构的二氧化锰纳米线气凝胶。
所制得的耐酸碱自组装叠层结构的二氧化锰纳米线气凝胶接触角能够达到155 °具有良好的超疏水性，而且最大能够达到吸附自身重量138倍的油品，从而体现了耐酸碱自组装叠层结构的二氧化锰纳米线气凝胶具有良好的吸油性能。
图 1展示了不同的酸碱环境下二氧化锰纳米线气凝胶的接触角，从图中可以明显的看到无论在酸性条件下还是碱性环境下都具有较好的疏水性且接触角不低于140 °因此可以证明二氧化锰纳米线气凝胶具有良好的耐酸碱性。
从图 2的SEM图谱中可以明显的看到硅烷偶联剂修饰前后的二氧化锰纳米线气凝剂的结构没有发生变化，证明了二氧化锰纳米线气凝胶具有优秀的稳定性。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种耐酸碱自组装叠层结构的二氧化锰纳米线气凝胶，其特征在于：所述气凝胶由单分散的二氧化锰纳米线相互交联而成的三维网络状，其中二氧化锰纳米线相互交联呈现叠层结构，分布均匀，形貌一致，直径10～50 nm，长度不低于10μm。
2.根据权利要求1所述耐酸碱自组装叠层结构的二氧化锰纳米线气凝胶，其特征在于：所述耐酸碱自组装叠层结构的二氧化锰纳米线气凝胶，密度为0.1～1 g/cm3，能够吸附自身重量85～140倍的油品，具备疏水性能，接触角不低于130°。
3.制备如权利要求1或2所述耐酸碱自组装叠层结构的二氧化锰纳米线气凝胶的方法，其特征在于，包括如下步骤：
a)、将二氧化锰纳米线加入水中，机械搅拌1～3d，再超声处理10～50min获得分散均匀浓度为8～20 g/L的二氧化锰纳米线湿凝胶；
b) 、按照每立方厘米二氧化锰纳米线湿凝胶加入0.05～2 mL交联剂的比例，将二氧化锰纳米线湿凝胶和交联剂混合，超声分散10～40min，置于液氮中冷冻10～40min，然后冷冻干燥2～4d，获得耐酸碱二氧化锰纳米线气凝胶；
c) 、按照每平方厘米耐酸碱二氧化锰纳米线气凝胶加2～4 mL的硅烷偶联剂且每毫升硅烷偶联剂加入0.5～1mL的醇，120～150 ℃反应2～3h，然后自然冷却到室温，制得耐酸碱自组装叠层结构的二氧化锰纳米线气凝胶。
4.根据权利要求3所述耐酸碱自组装叠层结构的二氧化锰纳米线气凝胶的制备方法，其特征在于：步骤a) 所述二氧化锰纳米线由水热合成得到，锰前驱体为化合价为+2价的锰盐，锰前驱体、氧化剂、助溶剂、水的摩尔体积比为1mmol：2 mmol：1 mmol：31.25 mL，反应温度180～250 ℃，反应时间3～5d；其中，所述氧化剂为高氯酸钾、过硫酸钾、过硫酸铵、次氯酸钠中的一种或多种组合，所述助溶剂为硫酸铵、氯化铵、醋酸钾、硫酸钾的一种或多种组合，所述水为去离子水。
5.根据权利要求3所述耐酸碱自组装叠层结构的二氧化锰纳米线气凝胶的制备方法，其特征在于：步骤b)所述交联剂是环氧氯丙烷、过氧化二异丙苯、二叔丁基过氧化物、2,5-二甲基-2,5二叔丁基过氧化己烷中的一种或者多种组合。
6.根据权利要求3所述耐酸碱自组装叠层结构的二氧化锰纳米线气凝胶的制备方法，其特征在于：步骤b)所述冷冻干燥的温度为－50℃～－10℃。
7.根据权利要求3所述耐酸碱自组装叠层结构的二氧化锰纳米线气凝胶的制备方法，其特征在于：步骤c)所述硅烷偶联剂是A151、KH570、KH550、三乙氧基硅烷、A171(乙烯基三甲氧基硅烷)中一种或者多种组合。
8.根据权利要求3所述耐酸碱自组装叠层结构的二氧化锰纳米线气凝胶的制备方法，其特征在于：步骤c)所述醇是甲醇、乙醇、丙醇等易挥发醇的一种或多种的组合。
9.一种如权利要求1或2所述耐酸碱自组装叠层结构的二氧化锰纳米线气凝胶的应用，其特征在于：将其应用于油水分离的吸附材料。
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