[发明专利]一种多吸附且具有油水分离功能的生物可降解泡沫

权利要求书

1.一种多吸附且具有油水分离功能的生物可降解泡沫，其特征在于，此生物可降解泡沫是表面改性的铁柱撑阳离子型层状硅酸盐粘土掺杂的PBAT开孔泡沫，超亲水且疏油，能吸附水中亚甲基蓝和铜离子，使用后通过光降解反应进行循环吸附；其制备过程如下：

（1）铁柱撑阳离子型层状硅酸盐粘土的制备：首先，将九水合硝酸铁和碳酸钠分别在室温下溶于去离子水中，然后，缓慢地将碳酸钠溶液滴加到硝酸铁溶液中，搅拌2~4h后静置24-72h后得铁柱撑液；然后，取阳离子型层状硅酸盐粘土分散到去离子水中溶胀12h，在80℃ 水浴搅拌下，将铁柱撑液缓慢倒入阳离子型层状硅酸盐粘土的分散液中持续搅拌12~24小时，之后通过离心、洗涤、干燥、研磨，过筛，得到铁柱撑阳离子型层状硅酸盐粘土；

（2）铁柱撑阳离子型层状硅酸盐粘土掺杂的PBAT开孔泡沫的制备：先将PBAT完全溶解于良溶剂中，在快速搅拌的过程中缓慢滴加不良溶剂，待溶液由透明转为乳白色发生相分离时，加入铁柱撑阳离子型层状硅酸盐粘土，搅拌均匀后加入糖填满相分离液，室温静置12~24h，再用无水乙醇置换2~3次，待溶剂挥发完全后，用40~70℃的水多次浸泡，洗去泡沫内部的糖，即得铁柱撑阳离子型层状硅酸盐粘土掺杂的PBAT开孔泡沫；

（3）铁柱撑阳离子型层状硅酸盐粘土掺杂的PBAT开孔泡沫的表面处理：选取PAM/ SiO₂复合溶液为处理液，将疏水吸油的泡沫变成超亲水泡沫；分别配制等质量分数的 PAM 和SiO₂溶液，然后混合搅拌1h后，将铁柱撑阳离子型层状硅酸盐粘土掺杂的PBAT开孔泡沫浸泡在PAM/ SiO₂ 混合溶液中24h，最后将涂覆有PAM/ SiO₂的泡沫在 60℃ 下干燥，由此制得表面改性的铁柱撑阳离子型层状硅酸盐粘土掺杂的PBAT开孔泡沫。

2.根据权利要求1所述的一种多吸附且具有油水分离功能的生物可降解泡沫，其特征在于，所述步骤（1）中九水合硝酸铁和碳酸钠中Fe³⁺: Na⁺的摩尔比为1:1；阳离子型层状硅酸盐粘土为膨润土、累托石、蛭石中的任一种，配成质量分数为1~2 % 的阳离子型层状硅酸盐粘土分散液； Fe³⁺：粘土的用量比为10mmol:1g。

3.根据权利要求1所述的一种多吸附且具有油水分离功能的生物可降解泡沫，其特征在于，所述步骤（1）中碳酸钠溶液滴加到硝酸铁溶液中的速度为0.5-2 mL /min。

4.根据权利要求1所述的一种多吸附且具有油水分离功能的生物可降解泡沫，其特征在于，所述步骤（2）中PBAT完全溶解于良溶剂后所得溶液的质量分数为8 %~15 %；所述良溶剂为甲苯、二甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷中的任一种；所述不良溶剂为正己烷、甲醇、正丁醇、无水乙醇中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的一种多吸附且具有油水分离功能的生物可降解泡沫，其特征在于，所述步骤（2）中铁柱撑阳离子型层状硅酸盐粘土与PBAT的质量比为1：9 – 1：1。

6.根据权利要求1所述的一种多吸附且具有油水分离功能的生物可降解泡沫，其特征在于，所述步骤（3）中PAM溶液的质量分数为 0.5%~1% ; SiO₂溶液的质量分数0.5%~1%，然后将两者等体积混合得到PAM/ SiO₂ 混合溶液。

7.根据权利要求1所述的一种多吸附且具有油水分离功能的生物可降解泡沫，其特征在于，所述步骤（3）中得到的表面改性的铁柱撑阳离子型层状硅酸盐粘土掺杂的PBAT开孔泡沫的接触角为0°~5°。