[发明专利]一种吸附海绵及其在工业染料与重金属离子污水吸附处理中的应用

权利要求书

1.一种吸附海绵的制备方法，其特征在于：首先将聚氨酯海绵吸附多巴胺并聚合，形成聚多巴胺功能化的海绵；然后将埃洛石纳米管用3-氨丙基三乙氧基硅烷进行修饰，使其表面带有氨基基团，得到氨基化的埃洛石纳米管；最后将聚多巴胺功能化的海绵与氨基化的埃洛石纳米管置于pH 8.5的缓冲溶液中，利用迈克尔加成/席夫碱化学反应使氨基化的埃洛石纳米管连接到聚多巴胺功能化的海绵上，即获得吸附海绵。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将聚氨酯海绵浸入多巴胺的缓冲溶液分散液中，通过挤压使聚氨酯海绵中的气泡排出，从而使聚氨酯海绵充分吸附多巴胺；然后在室温下搅拌使多巴胺发生聚合反应；反应结束后，过滤、洗涤、干燥，得到聚多巴胺功能化的海绵；

(2)将埃洛石纳米管粉末分散在甲苯溶液中，加入3-氨丙基三乙氧基硅烷并超声分散均匀，然后加入三乙胺作为催化剂，油浴下搅拌回流反应；反应结束后，过滤、洗涤、干燥，得到氨基化的埃洛石纳米管；

(3)将步骤(1)所得的聚多巴胺功能化的海绵与步骤(2)所得的氨基化的埃洛石纳米管置于缓冲溶液中，搅拌回流反应；反应结束后，过滤、洗涤、干燥，即获得吸附海绵。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述聚氨酯海绵首先依次用丙酮、乙醇和去离子水清洗，然后烘干。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述多巴胺的缓冲溶液分散液是通过将多巴胺粉末加入pH 8.5的Tris-HCl缓冲溶液中超声分散得到，其中多巴胺的浓度为0.5～2g/L。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述搅拌反应的搅拌速度为500rpm、搅拌时间为12～24h。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，埃洛石纳米管粉末首先用细胞破碎机200～700W下超声破碎20～60min。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中：埃洛石纳米管粉末、甲苯溶液、3-氨丙基三乙氧基硅烷、三乙胺的用量比为1～3g：100mL：0.5～2mL：0.2～0.5mL；所述回流反应的温度为80℃、搅拌速度为500rpm、反应时间为12～24h。

8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中：聚多巴胺功能化的海绵、氨基化的埃洛石纳米管与缓冲溶液的用量比为0.2～0.4g：0.2～0.4g：100mL；所述缓冲溶液为pH 8.5的Tris-HCl缓冲溶液；所述回流反应的温度为80℃、搅拌速度为300rpm、反应时间为15～30h；所述洗涤是以0.1M HCl进行洗涤，以去除氢键作用吸附的埃洛石纳米管。

9.一种权利要求1～8中任意一项所述制备方法所制备的吸附海绵。

10.一种权利要求9所述吸附海绵在工业染料与重金属离子污水吸附处理中的应用。