本发明属于基于乳液模板制备多孔材料的
技术领域：
，制备得到的多级孔材料，用于快速油水分离。
背景技术：
：当前世界，人类进行广泛地工业活动，海洋石油开采中，石油泄漏事故频发，另一方面，工业的生产制造活动中，有机溶剂泄漏事故亦经常见诸报端。这些事故在发生后，若污染物未及时处理，将对人类居住环境和自然环境造成巨大的危害。如何及时处理泄漏的石油和有机溶剂，是自人类进入工业社会以来，面临的环保难题之一。长久以来，多孔聚合物材料，一直是材料研究领域中的热点。乳液模板法是制备多孔材料的方法之一。不同于一般普通乳液，用于乳液模板法的乳液是一种内相体积分数大于74.05%的乳液，其巨大的内相体积分数，以及内相液滴尺寸可控的特性，致使得到的材料具有孔隙率高，低密度，孔径尺寸均一可控等优点。该方法制备的材料，在组织工程、药物缓释载体、工业催化载体、电化学传感器、吸附与分离领域等均有广泛应用。近些年，有大量关于油水分离材料合成的文献报道，目前在油水分离领域，应用的材料为两大类材料，一类为超亲水/超疏油材料，一类为超疏水/超亲油材料。超亲水/超疏油材料在应用于油水分离领域时，将该特性材料制成膜状材料，或者利用化学改性接枝法，将其修饰在其他的具有骨架支撑材料表面，诸如聚合物或者是金属表面。此类材料常用来滤去油水混合物或者油水乳液中的水，使最终得到的油，纯度大大提升，可将纯化后的油再利用。超疏水/超亲油材料，在应用于油水分离领域时，其普遍的操作方法有两种，（1）直接对材料表面进行修饰处理，对常见材料表面进行改性处理或者直接制成膜材料，使其具有超疏水特性，用来过滤油水乳液或者油水混合物，实现油水分离；（2）制成块状材料，直接将材料放进同时含有水层和油层的混合物中，由于大多数油类的密度都比水小，所以该方法可直接吸收掉上层的油层，此方法可用于海上钻井平台发生的原油泄漏的处理，或是工业领域发生的油和有机溶剂泄漏事故中。但上述两种方案由于其超亲水/超疏油、超疏水/超亲油特性限制，始终只能单方面的应用于在从油中分离水或者从水中分离油，面对更复杂的状况时，该方法的使用难免受到限制。并且，若一种材料可重复循环使用时，既可从油中分离水，又可从水中分离油，可以极大地节省油水分离工作的成本。技术实现要素：本发明的目的就是为了实现上述技术，而发明的一种新型快速油水分离材料的合成方法。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：本发明提供了一种新型快速油水分离材料的合成方法，包括以下步骤：（1）将乳化剂、极性单体溶于强极性溶剂所得溶液为连续相；（2）用非极性的溶剂当作分散相；（3）将分散相逐滴滴加到连续相中，通过磁力搅拌提供的剪切作用，让非极性分散相和极性连续相充分乳化，形成乳液。（4）非极性分散相和极性连续相充分乳化后，恒温储存乳液一段时间，使其凝胶化；（5）将凝胶化后的乳液在高温下热引发聚合一定时间，得到孔径尺寸可控的多级孔材料。进一步地，所选择乳化剂为f127、f123、曲拉通x-100中的一种或几种的混合物；进一步地，所选的极性单体为六氯环三磷腈，二氯磷腈，3，3’-二氨基联苯二胺，联苯胺；进一步地，所选的分散相溶剂为非极性溶剂十二烷，十四烷，十六烷和石蜡油中的一种或者多种混合物；进一步地，所选乳化剂在连续相中的质量分数为1~30%。进一步地，乳液的凝胶化时间控制在4~24h，优选时间为6h。进一步地，将凝胶化后的高内相乳液，在高温下通过热引发，聚合反应一段时间，反应温度控制在105~135℃，优选温度为125℃；反应时间控制在0.5~4h优选时间为0.5h。本发明通过改变乳化剂占连续相的百分比浓度，调节分散相液滴尺寸的大小，最终得到孔径尺寸均匀可控的多级孔聚合物泡沫材料。通过激光共聚焦显微镜(nikona1r)观察制备的高内相乳液分散相液滴形貌，用扫描电镜(s-3400n)观察块状聚合物多孔材料的形貌。处理好的样品用imagej统计孔径尺寸。与当前所采用的吸油材料相比较，本材料具有两亲性，在吸油的同时，还能够吸收水，并且两种模式可通过预处理，来进行切换。在油与水的吸附测试过程中，可以观察到该方法制备的材料，吸油速率特别快，可在几秒之内就达到吸附平衡。该材料在应用于处理油或有机溶剂泄漏的状况中，可以极快地速率吸附泄漏的液体，从而将污染的损失降到最小。吸油倍率根据油类型的不同，在12~20g/g，饱和吸附时间小于等于15s，重复吸附-脱附10个循环后，材料的饱和吸附能力基本不变。具体实施方式实例1称取0.0206克f127，加入到溶有0.2143克3，3’-二氨基联苯二胺和0.1157克六氯环三磷腈的2ml二甲基亚砜中得到的混合溶液为连续相。量取8ml十四烷，以此作为分散相。再将分散相加入搅拌中的连续相得乳液，将乳液放在40℃的烘箱中，使其凝胶化，再将凝胶化后的乳液置于105℃的油浴锅中，热引发聚合，反应得到的产物为黑色固体，使用淋洗溶剂水、环己烷来洗涤固体产物，将淋洗后产物冷冻抽干，即可得到具有均匀孔径尺寸的多孔材料。通过激光共聚焦显微镜(nikona1r)观察制备的乳液液滴形貌，本实施例所得乳液中，液滴尺寸为约26.33µm。采用扫描电镜s-3400n观测得到的多孔材料的形貌，本实施例所得多孔材料的扫描电镜照片，统计得到的材料孔径约为33.45µm。实施例1饱和吸油量数据油类型苯（g/g）甲苯（g/g）环己烷（g/g）橄榄油（g/g）吸附量16.317.914.217.6以上为材料对不同油的吸附量数据，在实际测试中，所有的样品均能在15s内达到最大饱和吸附量，材料在重复吸附10次后，仍然能够保持该吸附量。实例2称取0.1030克f127，加入到溶有0.2143克3，3’-二氨基联苯二胺和0.1157克六氯环三磷腈的2ml二甲基亚砜中，在40℃溶解，最终溶解得到的混合溶液为连续相。量取8ml十六烷，以此作为分散相。再将分散相加入到搅拌中的连续相得到乳液。将乳液放在40℃的烘箱中，使其凝胶化，再将凝胶化后的乳液置于125℃的油浴锅中，热引发聚合反应得到的产物为黑色固体，使用淋洗溶剂水、环己烷来洗涤固体产物，将淋洗后产物冷冻抽干，即可得到具有均匀孔径尺寸的多孔材料。通过激光共聚焦显微镜(nikona1r)观察制备的乳液液滴形貌，本实施例所得液滴尺寸约为14.27µm。采用扫描电镜s-3400n观测得到的多孔材料的形貌，本实施例所得多孔材料的扫描电镜照片，统计得到的材料孔径约为21.11µm。实施例2吸油量数据油类型苯（g/g）甲苯（g/g）环己烷（g/g）橄榄油（g/g）吸附量15.215.112.516.1以上为材料对不同油的吸附量数据，在实际测试中，所有的样品均能在15s内达到最大饱和吸附量，材料在重复吸附10次后，仍然能够保持该吸附量。实例3称取0.1648克f127，加入到溶有0.2143克3，3’-二氨基联苯二胺和0.1157克六氯环三磷腈的2ml二甲基亚砜中，溶解得到的混合溶液为连续相。量取8ml石蜡油为分散相。再将分散相加入搅拌中的连续相得到乳液。将乳液放在40℃的烘箱中，放置6小时，使其凝胶化，再将凝胶化后的乳液置于135℃的油浴锅中，热引发聚合得到的产物为黑色固体，使用淋洗溶剂水、环己烷来洗涤固体产物，将淋洗后产物冷冻抽干，即可得到具有均匀孔径尺寸的多孔材料。通过激光共聚焦显微镜(nikona1r)观察制备的乳液液滴形貌，本实施例所得液滴尺寸约为12.91µm。采用扫描电镜s-3400n观测得到的多孔材料的形貌，本实施例所得多孔材料的扫描电镜照片，统计得到的材料孔径约为17.13µm。。实施例3吸油量数据油类型苯（g/g）甲苯（g/g）环己烷（g/g）橄榄油（g/g）吸附量14.614.712.115.4以上为材料对不同油的吸附量数据，在实际测试中，所有的样品均能在15s内达到最大饱和吸附量，材料在重复吸附10次后，仍然能够保持该吸附量。以上实施例的描述，是为了便于在该
技术领域：
工作的人员理解并使用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可对上述实施例做出各种修改，并且在此说明中的一般原理，可直接应用到其他实施例中，而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。当前第1页12