[发明专利]一种埃洛石纳米管与聚苯胺复合吸油材料

说明书

本发明提供一种埃洛石纳米管与聚苯胺复合吸油材料，通过以下步骤制备：(1)使用盐酸溶液对埃洛石纳米管进行纯化，得到纯化埃洛石纳米管；(2)使用硅烷偶联剂对纯化埃洛石纳米管进行表面改性，得到改性埃洛石纳米管；(3)向改性埃洛石纳米管的水溶液中，依次加入苯胺、苯乙烯、含氟丙烯酸酯、引发剂，聚合反应后得到埃洛石纳米管与聚苯胺复合吸油材料。

技术领域

本发明涉及一种埃洛石纳米管与聚苯胺复合吸油材料。

背景技术

现代社会经济的发展离不开石油的支持，但是随着海上石油开采的迅猛增加，井喷、石油输送管道破裂、海上石油开采平台爆炸、石油运输过程中的沉船、撞船、石油泄漏等事件接连不断，造成石油资源的严重浪费，同时对海洋的生态环境带来空前的灾难。

目前对海上溢油常用的处理方法有三种1)使用溢油分散剂将油类乳化分散成细小油滴以促进溢油的自然降解；2)原位燃烧浮油使其自然消失；3)使用吸附剂选择性吸收水中的油相。其中利用吸油材料吸附海面溢油是一种简单有效地治理溢油的方法，其具有使用安全、原料丰富及价格低廉的优点。但是传统的吸油材料如棉花、海绵等无论在产能上还是性能上都不能满足当前的需要。

高性能吸油树脂是近年来发展起来的一类新型功能高分子材料，与传统的吸油材料相比，其具有吸油种类多、选择性高、吸油速率快、回收方便等优点。中国专利CN102617853A公开了一种泡沫多孔石墨烯/聚吡咯复合吸油材料，首先将氧化石墨烯进行KH570功能化改性，将其与吡咯、苯乙烯或甲基丙烯酸丁酯或甲基丙烯酸十二酯及引发剂混合，然后经水热处理，得到具有三维结构的吸油材料，其能够吸收自身重量40-50倍的柴油或煤油，保油性较好。但是其生产成本高，难以应对频发的溢油事故。中国专利CN101838372A公开了一种以纤维为载体，将聚合物聚合在纤维载体上的吸油材料，首先将纤维载体浸入聚合物共聚体系中，使纤维载体吸附共聚体系液体，然后引发聚合物聚合，得到吸油材料，能够吸收自身重量4-18倍的苯。保油性较好，但是同样吸油倍率不高。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种埃洛石纳米管与聚苯胺复合吸油材料，其制备成本低、吸油性能强，并且能够循环利用。

为达到以上目的，本发明提供一种埃洛石纳米管与聚苯胺复合吸油材料，通过以下步骤制备：

(1)使用盐酸溶液对埃洛石纳米管进行纯化，得到纯化埃洛石纳米管；

(2)使用硅烷偶联剂对纯化埃洛石纳米管进行表面改性，得到改性埃洛石纳米管；

(3)向改性埃洛石纳米管的水溶液中，依次加入苯胺、苯乙烯、含氟丙烯酸酯、引发剂，聚合反应后得到埃洛石纳米管与聚苯胺复合吸油材料。

优选地，步骤(3)中，苯胺与埃洛石纳米管的重量比为(0.3～0.8)：1，苯乙烯与埃洛石纳米管的重量比为(0.2～0.4)：1，含氟丙烯酸酯与埃洛石纳米管的重量比为(0.02～0.12)：1，引发剂与埃洛石纳米管的重量比为(0.02～0.06)：1。

优选地，步骤(2)中的硅烷偶联剂为3-巯丙基三甲氧基硅烷。

优选地，步骤(3)中，所述含氟丙烯酸酯为甲基丙烯酸六氟丁酯或甲基丙烯酸十二氟庚酯。

优选地，步骤(3)中，所述引发剂为过硫酸铵或过硫酸钾或二者的混合物。

埃洛石纳米管是一种常见的天然存在的黏土矿物，其储量丰富、开采容易、价格低廉。埃洛石纳米的化学组成为Al₂(OH)₄Si₂O₅，是一种天然形成的多壁纳米管，具有中空的管状结构和较大的比表面积，具有潜在的高吸油性能。

基于埃洛石纳米管的上述优点，本发明提供的埃洛石纳米管与聚苯胺复合吸油材料具有以下优点：