[00133599]一种超疏水磁性海绵的制备方法

【摘要】本发明公开了一种超疏水磁性海绵的制备方法,具体步骤如下：首先,使用二茂铁和干冰为原料,制备具有超疏水性和超顺磁性的海胆状碳包覆四氧化三铁粒子。然后将所述的粒子加入四氢呋喃中,与粘结剂混合。混合均匀后,将使用水和四氢呋喃清洗干净的商业聚氨酯海绵浸于粒子与粘结剂的混合溶液中,取出烘干可得超疏水磁性海绵。此方法简单易行,成本低廉,制备得到的超疏水磁性海绵可用于环境污染治理中。 本发明的技术方案是,先在超临界二氧化碳中合成具有超疏水性和超顺磁性的海胆状碳包覆的四氧化三铁微粒,然后将此微粒涂覆在商业聚氨酯海绵的表面,可以获得超疏水磁性海绵。该材料制备工艺简单,可大批量产业化生产,同时具有超疏水性和磁性,可以对有机物进行吸附和回收利用,在环境治理方面具有很大的应用潜力。 如图1所示,本发明的超疏水磁性海绵的制备方法,步骤1：将干燥的2-3g二茂铁放置在一个容积为20ml的不锈钢高压釜内,加入12-14g干冰。将高压釜拧紧后在400℃下加热10-12h。反应结束后打开高压釜可以得到黑色的产物。使用酒精洗涤产物3次,在60℃下干燥后可得到海胆状碳包覆四氧化三铁粒子;步骤2：将一块商业聚氨酯海绵用水和四氢呋喃清洗数遍,然后在60℃下干燥。取0.5-1g海胆状碳包覆四氧化三铁粒子,分散在10ml四氧呋喃中并超声15min。接着往溶液中加入0.1-0.2g的聚二甲基硅氧烷A组分,然后超声30min。再取0.01-0.02g的聚二甲基硅氧烷的B组分（A、B组分体积比为10:1）分散在10ml四氢呋喃中并超声30min;步骤（3）将这两份溶液混合在一起,再将干燥后的海绵浸入此混合溶液中。涂覆完成后,将改性海绵在60℃下烘干。 采用本发明上述方法制备得到的改性海绵,颜色为黑褐色,同时具有超疏水性和磁性。 本发明与现有技术相比的优点在于： （1）目前所采用的制备超疏水材料或涂层的方法通常是对高分子材料的表面进行改性,如果想对材料引入磁性或其他性能,需要进行其他步骤的处理,使得制备方法变得复杂。本发明所使用的制备方法可以通过一步法得到同时具有超疏水性和磁性的碳包覆海胆状四氧化三铁粒子,方法简单,容易操作。 （2）本发明所提供的制备方法中通过简单的涂覆工艺将碳包覆海胆状四氧化三铁粒子附着在商业聚氨酯海绵的表面,在将本来是亲水亲油的海绵表面改性成具有磁性的超疏水表面。该过程工艺简单,切实可行,并可在商业化生产中得到推广。 （3）本发明所制备得到的超疏水磁性海绵对于有机物有着很好的吸附性能,并且可以通过外加磁场控制海绵,在实际应用时回收方便,回收后的海绵可以得到重复利用,提高材料使用率。