[发明专利]一种多维度纳米粒子修饰的超疏水吸油泡沫材料及其制备方法

权利要求书

1.一种多维度纳米粒子修饰的超疏水吸油泡沫材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将零维的球状纳米粒子、一维的棒状或管状纳米粒子及二维的片状纳米粒子混合装入干燥的烧瓶中，加入无水溶剂，密封并超声分散，得到多维度纳米粒子混合液；所述零维的球状纳米粒子包括二氧化硅、二氧化钛或羟基磷灰石；所述一维的棒状或管状纳米粒子包括纤维素晶体、碳纳米管或埃洛石纳米管；所述二维的片状纳米粒子包括纳米粘土、纳米蒙脱土、氧化石墨烯；

（2）将聚氨酯或三聚氰胺泡沫在乙醇溶液中清洗后并干燥，浸入含有二异氰酸酯的甲苯溶液中，密封并搅拌，得到改性的泡沫材料；

（3）将得到的改性的泡沫材料取出并迅速浸入步骤（1）制备的多维度纳米粒子混合液中，密封并搅拌，得到表面接枝纳米粒子的泡沫材料；

（4）将表面接枝纳米粒子的泡沫材料在乙醇溶液中清洗并干燥后，进行硅烷偶联剂改性，在纳米粒子表面接枝疏水基团，得到所述多维度纳米粒子修饰的超疏水吸油泡沫材料；

所述硅烷偶联剂包括正癸基三甲氧基硅烷、正癸基三乙氧基硅烷、正癸基三氯硅烷、正辛基三甲氧基硅烷、正辛基三乙氧基硅烷、正辛基三氯硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十二烷基三乙氧基硅烷、十二烷基三氯硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷、十七氟癸基三乙氧基硅烷、十七氟癸基三氯硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、十三氟癸基三氯硅烷、全氟十二烷基三甲氧基硅烷、全氟十二烷基三乙氧基硅烷、全氟十二烷基三氯硅烷或三氟丙基三甲氧基硅烷。

2.根据权利要求1所述的一种多维度纳米粒子修饰的超疏水吸油泡沫材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述无水溶剂为适合纳米粒子分散且不与异氰酸酯反应的极性溶剂。

3.根据权利要求1所述的一种多维度纳米粒子修饰的超疏水吸油泡沫材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述硅烷偶联剂改性采取的方法包括溶液法或气相沉积法。

4.根据权利要求1所述的一种多维度纳米粒子修饰的超疏水吸油泡沫材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述无水溶剂包括二甲基甲酰胺或二甲亚砜。

5.根据权利要求1所述的一种多维度纳米粒子修饰的超疏水吸油泡沫材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述零维的球状纳米粒子、一维的棒状或管状纳米粒子及二维的片状纳米粒子的质量比为10~1:10~1:10~1；所述超声分散的时间为1~2h；所述多维度纳米粒子混合液的质量浓度为1%~5%。

6.根据权利要求1所述的一种多维度纳米粒子修饰的超疏水吸油泡沫材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述含有二异氰酸酯的甲苯溶液中，二异氰酸酯的浓度为10wt%。

7.根据权利要求1所述的一种多维度纳米粒子修饰的超疏水吸油泡沫材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述二异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯。

8.根据权利要求1所述的一种多维度纳米粒子修饰的超疏水吸油泡沫材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）、（3）中，所述密封并搅拌是在70~90℃下搅拌1~3h。

9.根据权利要求1所述的一种多维度纳米粒子修饰的超疏水吸油泡沫材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）、（4）中，所述乙醇溶液的浓度为70~75vol%。

10.根据权利要求1所述的一种多维度纳米粒子修饰的超疏水吸油泡沫材料的制备方法，其特征在于，重复步骤（2）、（3）的操作1~3次，获得具有多层多维度纳米粒子改性层的泡沫材料。

11.由权利要求1~8任一项所述制备方法制得的一种多维度纳米粒子修饰的超疏水吸油泡沫材料。