三聚氰胺海綿的一步式協同超疏水改性及在油水分離中的應用

劉帥卓,張 騫,劉 寧,肖文艷,范雷倚,周 瑩

(1. 西南石油大學,油氣藏地質及開發工程國家重點實驗室,成都 610500; 2. 西南石油大學,材料科學與工程學院,新能源材料及技術研究中心,成都 610500)

隨著經濟的快速發展,石油化工、紡織制造及餐飲服務等行業每年排放大量含油廢水,已對生態、環境、社會、經濟等方面造成了不同程度的負面影響[1]. 而伴隨海上石油開采和運輸量的增大,溢油事故頻繁發生,如2018年發生的“桑吉號”油船泄漏事件[2]以及2010年的墨西哥灣漏油事件[3],均導致大量石油涌入海洋,造成嚴重的生態破壞[4,5]. 基于物理吸附處理含油廢水[6,7]是一種簡單可行、安全可靠且無二次污染的方法. 傳統的物理吸附材料,如活性炭、秸稈[8]、膨潤土[9]、吸油氈等,已在實際的含油廢水處理中得到了應用,但存在吸附量低、循環性差、無法選擇性吸附及回收利用油脂等明顯的缺點. 因此,探索用于油/水分離的新型材料以實現高效處理含油廢水成為目前的研究熱點.

三聚氰胺海綿(MS)是一種三維網狀結構的聚合物,具有孔隙率高、機械性能好、來源廣泛及價格低廉等特點,可作為制造油/水分離材料的理想基材[10～12]. 因為MS是三聚氰胺-甲醛樹脂加入發泡劑和改性劑制備得到的[13],在制備過程中引入了大量親水性官能團,使MS具有兩親性(既親水又親油),不能選擇性地從水中吸附油脂. 因此,MS需在疏水改性后才能制備油/水分離材料. 直接在基底上進行原位生長改性物,改變基底的……