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一种超分子块体薄膜及其制备方法和应用

2022-06-22 17:35:21 来源:中国专利 TAG:


1.本发明属于有机污染物吸附材料技术领域,具体涉及一种用于吸附有机污染物的超分子块体薄膜。


背景技术:

2.目前,由于科技工业的快速发展,造成水资源严重污染,使水资源逐渐枯竭。作为全球性的问题,水资源短缺严重影响了世界各国的经济可持续发展和生态安全。其中,石油等有机化学品的泄漏和废水排放是造成水污染的主要原因。要从水中去除这些有机污染物,需要有效但经济的吸收材料。
3.传统的吸附材料,如活性炭、天然纤维和沸石,都存在吸收能力低、不可回收或再生过程能耗高等问题。为了解决这些问题,人们致力于开发先进的吸附剂。迄今为止,已经制备了许多特殊的材料,如氮化硼纳米片、石墨烯基气凝胶/海绵、碳纳米管基气凝胶/海绵。然而,它们的实际成本昂贵,制备条件苛刻,阻碍了它们的规模化生产和实际应用。与之相反,价格低廉、制备简单、可再生、具有规模化生产能力的吸附材料比生产工艺复杂的吸附剂更有发展前景。
4.高效的吸油能力要求吸油材料具有较大的比表面积。在这方面,多孔或薄膜/膜材料具有天然的优势。与通常由复杂化学物质制成的多孔材料相比,可以更容易地生成薄膜。
5.因此,目前急需一种力学性能能够满足使用要求,制作工艺简单环保,可重复利用,能够用来处理有机污染物的薄膜。


技术实现要素:

6.为了解决上述问题,本发明人进行了锐意研究,结果发现:一种超分子块体薄膜,通过压制包含离子型表面活性剂和聚电解质的静电组装体制备得到。该超分子块体薄膜可实现自支撑、可弯折的性能,并且力学性能优异,容易修复。其制备方法简易温和,环境友好,具有广泛普适性。该薄膜可在短时间内快速吸附水体中的有机污染物,可再生循环利用,推广到实际应用中,从而完成了本发明。
7.本发明的目的在于提供以下方面:
8.本发明第一方面提供一种超分子块体薄膜,所述薄膜由包含离子型表面活性剂和聚电解质的静电组装体制备得到。
9.所述静电组装体包含离子型表面活性剂和聚电解质,其中,离子型表面活性剂和聚电解质在水溶液中带相反电荷。
10.优选地,静电组装体还包含磁性粒子,所述磁性粒子优选选自含铁磁性粒子、含钴磁性粒子或含镍磁性粒子中的一种或两种以上,更优选为fe3o4颗粒、氧化钴颗粒或氧化镍颗粒的一种或两种以上,如fe3o4颗粒。
11.本发明第二方面的目的提供所述超分子块体薄膜的制备方法,所述方法以离子型表面活性剂和聚电解质为原料制备得到。优选地,所述方法具体包括以下步骤:
12.步骤1、将离子型表面活性剂加入到聚电解质水溶液中,搅拌反应,得到含有静电组装体的悬浊液;
13.步骤2、分离悬浊液,得到静电组装体;
14.步骤3、对静电组装体进行压制,得到超分子块体薄膜。
15.本发明第三方面的目的在于提供所述超分子块体薄膜的修复方法。所述方法包括:
16.方法一:将待修复薄膜在潮湿环境下接触放置6-15小时,优选放置8-12小时,残损薄膜即能接触修复为整体薄膜。
17.方法二:待修复薄膜在外加压力作用下修复为整体薄膜,具体包括以下步骤:
18.步骤a、将待修复薄膜进行润湿,得到浸润后待修复薄膜;
19.步骤b、对浸润后待修复薄膜施加压力,得到整体薄膜。
20.本发明第四方面的目的在于提供所述超分子块体薄膜的用途,其用于吸附有机物,尤其用于吸附有机污染物,例如石油。
21.本发明提供的超分子块体薄膜及其制备方法具有以下有益效果:
22.(1)本发明提供的超分子块体薄膜以离子型表面活性剂和多种聚电解质为原料进行制备,原料种类多,可以依据污水特点进行选择组合离子型表面活性剂和多种聚电解质进行制备,适用性强,并且原料的纯度等级对超分子块体薄膜性能影响较小,可选择便宜易得的材质制备,亦可选择精细合成的原料进行构筑。
23.(2)本发明提供的超分子块体薄膜为水体系制备,避免了有机溶剂的使用,绿色环保,无有机废水产生。
24.(3)本发明提供的超分子块体薄膜制备是通过压力诱导实现的,简便方便,在工业中易于实现,降低了对设备仪器的使用要求。
25.(4)本发明提供的超分子块体薄膜具有一般超分子材料所不具备的自支撑性和可弯折性,力学性能好,同时该薄膜材料具有易修复性,可循环使用,大幅降低了污水处理成本。
26.(5)本发明提供的超分子块体薄膜该薄膜可以在几分钟内完成有机物的吸附,石油等多种有机物可以吸附到膜中疏水性的中间相上,从而实现混合有机污染物的吸附处理。
27.(6)在吸附有机污染物的应用中,本发明提供的超分子块体薄膜不受污染物堵塞的影响,其吸附属于“相似相容”原理,与薄膜孔径无关,因此在从纯净水到海水甚至污水的水体中,污染物可在短时间内就会完全吸附,这对将来的多种水质中吸附污染物有实在的意义。
28.(7)本发明提供的超分子块体薄膜吸附以后,通过解吸过程可以快速从薄膜中回收石油,而且脱附的薄膜可以重复使用。这有利于降低生产的成本,可不断重复使用,既环保又可实现低成本处理。
29.(8)本发明提供的超分子块体薄膜在机械压力作用下,薄膜可以再生,在实验室规模中,使用家用面条机可以大量制作。本发明中的超分子块体薄膜成为一种具有竞争力的吸油材料或污水处理材料,有望推广到未来的工业生产及污水处理中。
附图说明
30.图1示出本发明实施例1和实施例2中的pss/dttab超分子块体薄膜的制备过程及得到的静电组装体和pss/dttab超分子块体薄膜的形态;
31.图2(a)示出本发明实施例2中制备得到的pss/dttab超分子块体薄膜的x射线衍射谱图;图2(b)示出本发明实施例2中制备得到的pss/dttab超分子块体薄膜的横截面扫描电镜图;
32.图3(a)示出本发明实施例3中利用面条机制备的pss/dttab超分子块体薄膜的制备过程;图3(b)示出本发明实施例3中手持pss/dttab超分子块体薄膜的照片;图3(c)示出本发明实施例3中制备的pss/dttab超分子块体薄膜卷曲后的照片;
33.图4示出本发明实施例4中制备的含fe3o4颗粒的pss/dttab超分子块体薄膜在外加磁铁的导向作用下定向移动的宏观图;
34.图5示出本发明实施例5中pss/dttab超分子块体薄膜的修复过程及修复后pss/dttab超分子块体薄膜;
35.图6示出本发明实施例3中制备得到的pss/dttab超分子块体薄膜重复重塑后薄膜的应力应变曲线;
36.图7示出利用本发明实施例2中制备得到的pss/dttab超分子块体薄膜进行吸附石油的过程照片;
37.图8(a)示出本发明实施例2中制备得到的pss/dttab超分子块体薄膜吸收石油量与石油总量比值随吸附时间的变化图;图8(b)示出本发明实施例2中制备得到的pss/dttab超分子块体薄膜经重复吸附、解吸附和重塑的步骤后进行吸附石油时,吸收石油质量与ss/dttab超分子块体薄膜质量比值随循环次数的变化图;
38.图9(a)示出本发明实施例2中制备得到的pss/dttab超分子块体薄膜经重复吸附、解吸附和重塑的步骤后进行吸附石油及其它有机物时,吸收石油质量与ss/dttab超分子块体薄膜质量比值随循环次数的变化图;图9(b)示出本发明实施例2中制备得到的pss/dttab超分子块体薄膜吸收石油量或其他有机物量与总量比值随吸附时间的变化图。
具体实施方式
39.下面通过对本发明进行详细说明,本发明的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。以下详述本发明。
40.本发明第一方面提供一种超分子块体薄膜,所述薄膜由包含离子型表面活性剂和聚电解质的静电组装体制备得到。
41.所述静电组装体包含离子型表面活性剂和聚电解质,其中,离子型表面活性剂和聚电解质在水溶液中带相反电荷。
42.优选地,所述静电组装体还包含磁性粒子,所述磁性粒子优选选自含铁磁性粒子、含钴磁性粒子或含镍磁性粒子中的一种或两种以上,更优选为fe3o4颗粒、氧化钴颗粒或氧化镍颗粒的一种或两种以上,如fe3o4颗粒。本发明中,使超分子块体薄膜复合磁性粒子,从而使薄膜带有磁性,在应用中,可实现磁力控制,具有实际应用的现实意义。
43.在本发明中,不对磁性粒子的来源做具体限定,可由常规方法制备得到,也可市购。
44.在本发明的一种实施方式中,所述离子型表面活性剂为阳离子型表面活性剂,聚电解质为阴离子型聚电解质。
45.所述阳离子型表面活性剂选自季铵类化合物的一种或两种以上,优选选自十六烷基三甲基溴化铵(ctab)、十六烷基三乙基溴化铵(ceab)、氯化十六烷基吡啶(cpyc)、十四烷基三甲基溴化铵(ttab)、双十四烷基二甲基溴化铵(dttab)、十二烷基三甲基溴化铵(dtab)、十二烷基三乙基溴化铵(deab)和十烷基三乙基溴化铵(deeab)中的一种或两种以上;所述阴离子型聚电解质选自聚酸盐类电解质的一种或两种以上,优选为聚苯乙烯磺酸钠(pss)和/或聚丙烯酸钠(paa)。
46.在本发明的另一种实施方式中,所述离子型表面活性剂为阴离子型表面活性剂,聚电解质为阳离子型聚电解质。
47.所述阴离子型表面活性剂选自脂肪醇硫酸盐或烷基芳基磺酸盐中的一种或两种以上,优选选自八烷基硫酸钠(sos)、十烷基硫酸钠(sdes)、十二烷基硫酸钠(sds)和十二烷基苯磺酸钠(sdbs)中的一种或两种以上;所述阳离子型聚电解质选自聚碱类电解质的一种或两种以上,优选为盐酸化的聚乙烯亚胺(pei)和/或聚二烯丙基二甲基氯化铵(pdda)。
48.在本发明的一种优选实施方式中,所述聚电解质为聚苯乙烯磺酸钠(pss),所述离子型表面活性剂为双十四烷基二甲基溴化铵(dttab)。
49.本发明中通过聚电解质构筑超分子骨架的主要单元,并且聚电解质中带有多个电荷,因此,可以与表面活性剂形成静电平衡,从而使聚电解质易于排列和聚集,共同构成超分子结构,进而形成带有亲油基团的超分子块体薄膜。
50.本发明发现,在水溶液中,离子型表面活性剂与带相反电荷的聚电解质在电荷浓度接近中和时形成沉淀,视体系不同正电荷与负电荷的摩尔浓度比不同。所述离子型表面活性剂与聚电解质摩尔量比为(0.8-1.8):1,优选为(0.9-1.5):1,更优选为(1-1.2):1,如1:1。所述聚电解质摩尔量以其水溶液中聚电解质所带电荷的摩尔量进行计量,所述离子型表面活性剂摩尔量以其水溶液中离子型表面活性剂所带电荷的摩尔量进行计量。
51.所述的超分子块体薄膜呈无色透明状,厚度为10-3000微米。
52.通过实验发现,本发明提供的透明超分子块体薄膜,能够实现自支撑、可弯折,并且力学性能优异,在外力作用下进行弯折处理,弯曲后的薄膜在外力去除后可迅速恢复原状。超分子块体薄膜中的表面活性剂富集区域结构能够成为有机物吸附过程中的储备层,从而实现吸附有机污染物的目的。
53.本发明第二方面的目的提供所述超分子块体薄膜的制备方法,所述方法以离子型表面活性剂和聚电解质为原料制备得到。具体包括以下步骤:
54.步骤1、将离子型表面活性剂加入到聚电解质水溶液中,搅拌反应,得到含有静电组装体的悬浊液。
55.所述离子型表面活性剂和聚电解质的选择范围与本发明第一方面中离子型表面活性剂和聚电解质的选择范围相同。
56.所述聚电解质溶液摩尔浓度为不大于所述聚电解质的饱和溶液中聚电解质所带电荷的摩尔浓度,优选为0.001mm-80mm,更优选为1-50mm。所述聚电解质溶液摩尔浓度以其水溶液中聚电解质所带电荷的摩尔浓度进行计量。
57.在本发明中的一种优选实施方式中,向磁性粒子水性分散液中加入聚电解质水溶
液。所述磁性粒子,如含铁磁性粒子、含钴磁性粒子或含镍磁性粒子中的一种或两种以上,优选选自fe3o4颗粒、氧化钴颗粒或氧化镍颗粒,更优选为fe3o4颗粒。
58.所述磁性粒子与聚电解质的质量比为1:(2-100),优选为1:(5-20),更优选为1:(5-10)。
59.所述离子型表面活性剂与聚电解质摩尔量比为(0.8-1.8):1,优选为(0.9-1.5):1,更优选为(1-1.2):1,如1:1。所述离子型表面活性剂摩尔量以其水溶液中离子型表面活性剂所带电荷的摩尔量进行计量,所述聚电解质摩尔量以其水溶液中聚电解质所带电荷的摩尔量进行计量。
60.在本发明步骤1中,加入离子型表面活性剂固体粉末或离子型表面活性剂的水溶液,当加入离子型表面活性剂的水溶液时,其摩尔浓度不大于所述离子型表面活性剂的饱和溶液中离子型表面活性剂所带电荷的摩尔浓度,优选为0.001mm-80mm,更优选为1-50mm,如10-30mm。所述离子型表面活性剂摩尔浓度以其水溶液中离子型表面活性剂所带电荷的摩尔浓度进行计量。
61.离子型表面活性剂加入到聚电解质水溶液中后,二者发生中和反应,得到含有沉淀物的悬浊液。
62.所述反应温度为10-35℃,优选为15-30℃,更优选为20-25℃。
63.步骤2、分离悬浊液,得到静电组装体。
64.本发明中不对分离方法做具体限定,如过滤或离心,优选使用离心将沉淀物从悬浊液中分离出来,所述离心转速为4,000-10,000rpm,优选为6,000-8,000rpm。分离结束后,得到静电组装体。
65.步骤3、对静电组装体进行压制,得到超分子块体薄膜。
66.所述压制为通过对静电组装体施加压力,使静电组装体经应力诱导转变为超分子块体薄膜。
67.所述应力为静电组装体自身重力的作用而产生的或施加外部压力而产生的,如依靠人体自行施加,或借助机械设备辅助完成,如离心力、滚动压力、手指按压、压力机压力、面条机压力等。
68.所述压力产生压强大小为0.001-1000mpa,如在0.6mpa的力度下按压50s。
69.本发明发现,经过压制后,静电组装体由白色不透明块状转变为无色透明薄膜。通过施压外部压力所引起的转变,该过程发生迅速,作用时间在1分钟内完成;利用自身重力所引起的转变,完成该过程需要在20-40分钟内持续作用。
70.压制后,所述超分子块体薄膜的厚度为10-3000微米,优选为1000-2500微米。
71.在本发明中,通常将静电组装体放置于疏水性基底上,再实施压制过程。所述基底可选自玻璃片、石英片、硅片、聚四氟乙烯板等。所述超分子块体薄膜形成后,可自发的脱离基底,形成薄膜,也可借助外部工具实现快速剥离,因而本发明中的超分子块体薄膜具备一般超分子材料所不具有的宏观尺度上的自支撑性。
72.如果超分子块体薄膜出现破损,可将破损的薄膜浸润后重复上述压制过程,重新制备得到超分子块体薄膜;或在潮湿环境下接触放置6-15小时,优选放置8-12小时,残损薄膜即能接触修复为整体薄膜。即,可利用以下修复方法进行再次制备得到超分子块体薄膜。
73.本发明发现,所述超分子块体薄膜受外力损坏后,可进行修复还原为完整超分子
块体薄膜,重新利用。
74.本发明第三方面的目的在于提供所述超分子块体薄膜的修复方法。
75.方法一:将待修复薄膜在潮湿环境下接触放置6-15小时,优选放置8-12小时,残损薄膜即能接触修复为整体薄膜。
76.所述潮湿环境是指环境相对湿度为40%-95%,优选为50%-85%,更优选为60%-80%。所述修复环境温度为10-40℃,优选为20-30℃。
77.方法二:待修复薄膜在外加压力作用下修复为整体薄膜,具体包括以下步骤:
78.步骤a、将待修复薄膜进行润湿,得到浸润后待修复薄膜。
79.所述润湿为向待修复薄膜喷洒水分或将待修复薄膜放置在水中浸泡。
80.步骤b、对浸润后待修复薄膜施加压力,得到整体薄膜。
81.所述压力产生压强大小为0.001-1000mpa,优选为0.1-500mpa,更优选为0.4-250mpa。
82.本发明第四方面的目的在于提供所述超分子块体薄膜的用途,其用于吸附有机物,尤其用于吸附有机污染物,例如石油。
83.本发明中通过大量实验发现,所述超分子块体薄膜可以在短时间内完成有机物的接触性吸附。所述有机物选自烃类或烃的衍生物中的一种或两种以上,如脂肪烃、卤代烃、醇类、酮类、醚类、羧酸类、芳香烃、含氮有机物或含硫有机物中的一种或两种以上,例如石油。
84.通过实验可以推测,所述超分子块体薄膜利用其自身的相似相容等作用将石油等有机污染物吸附到超分子块体薄膜的亲油的中间相上,从而完成吸附有机物,净化水体的目的。
85.本发明通过大量实验发现,所述超分子块体薄膜在使用过程中可以稳定的存在于水性和/或油性的液体中,不会由于水溶液或含油水溶液而发生分解或溶解。
86.并且,本发明中的超分子块体薄膜可以用于处理清水、海水和污水表面的有机污染物,不受水质的限制,均可在短时间内快速完成吸附,这说明,在使用过程中,本发明中的超分子块体薄膜不会受到污水里的杂质的影响,其性能优于常规的多孔吸附材料,更有利于实现实际中规模化处理。
87.本发明提供的超分子块体薄膜能够实现自支撑、可弯折,并且力学性能优异,在外力作用下进行弯折处理,弯曲后的薄膜在外力去除后可迅速恢复原状,可以在短时间内完成有机物的接触性吸附,用于吸附处理有机污染物,具有广阔的实际应用前景。
88.实施例
89.实施例1
90.将聚苯乙烯磺酸钠(pss)固体溶于水,得到负电荷浓度为20mm的pss水溶液,然后将双十四烷基二甲基溴化铵(dttab)固体粉末加入到上述溶液中,控制加入量使得溶液中dttab阳离子浓度同样为20mm。
91.通过搅拌摇匀使两组分充分混合,溶液中出现大量白色絮状沉淀,悬浊液在5000rpm转速下进行离心分离,得到堆积在一起的pss/dttab静电组装体白色沉淀,具体过程如图1所示。
92.实施例2
93.将实施例1中得到的pss/dttab静电组装体置于玻璃基底上,盖上另一片玻璃,并用手指按压10秒后,停止施压。
94.将上方玻璃取下,可发现原松散的白色pss/dttab静电组装体已转变为透明薄膜,将薄膜与玻璃基底剥离,得到形态完整的pss/dttab超分子块体薄膜,pss/dttab超分子块体薄膜的宏观照片如图1所示。
95.pss/ctab超分子块体薄膜与玻璃基底容易实现剥离,说明该薄膜具有很好的自支撑性。利用镊子将pss/ctab薄膜两端对齐弯折,薄膜在镊子松开后可迅速恢复原状,说明了该薄膜具有很好的可弯折性及恢复性。
96.对pss/dttab超分子块体薄膜进行x射线衍射分析和扫描电镜分析,分析结果如图2(a)和图2(b)所示。从图2(a)中可以看出,在压力作用后,薄膜存在三级衍射峰,其中一级峰形尖锐,并且各峰位置满足层状相晶体格点,结构有序度极高。对得到的pss/dttab透明薄膜经液氮冷冻干燥后,截取薄膜的内部截面通过扫描电镜观察其内部结构,从图2(b)sem图可以看出,得到的pss/dttab超分子块体薄膜具有长程有序的层状结构。
97.实施例3
98.将实施例1中得到的pss/dttab静电组装体置于面条机的入口处,经过面条机辊压,可以快速制备pss/dttab超分子块体薄膜,如图3(a)所示。
99.手持pss/dttab超分子块体薄膜进行拍照,如图3(b)所示,从图中可以看到无色透明薄膜可以完全不依赖于基底的支持,可以独立的以薄膜的形式存在,因此,本实施例中的pss/dttab超分子块体薄膜具有自支撑性。
100.对pss/dttab超分子块体薄膜进行卷曲操作并拍照,如图3(c)所示,从图中可以看到无色透明薄膜可以弯曲成手卷形状,说明pss/dttab超分子块体薄膜具有可弯折性。
101.实施例4
102.将0.5g的fe3o4颗粒分散于100ml水中,得到分散液,其中,fe3o4颗粒的平均粒径为0.2-0.3μm(fe3o4颗粒为市购)。然后将fe3o4分散液与5ml的电荷浓度为20mm的dttab水溶液混合均匀后,再加入电荷浓度为20mm的pss水溶液,控制加入量使得溶液中pss中电荷浓度与dttab电荷浓度相等。
103.搅拌反应,溶液中出现大量黑褐色絮状沉淀,悬浊液在5000rpm转速下进行离心分离,得到含fe3o4颗粒的pss/dttab静电组装体。
104.将含fe3o4颗粒的pss/dttab静电组装体置于玻璃基底上,盖上另一片玻璃,并用手指按压玻璃施加压力10秒后,将上方玻璃取下,用镊子将薄膜与玻璃基底剥离,得到含fe3o4颗粒的pss/dttab超分子块体薄膜,形态完整。该薄膜可以在外部磁铁的控制下移动到指定的方向,从而在实际应用中实现磁力控制超分子块体薄膜,提供了应用上的便利。
105.含fe3o4颗粒的pss/dttab超分子块体薄膜在外加磁铁的导向作用下定向移动的宏观图如图4所示。
106.实施例5
107.将实施例3中制备的pss/dttab超分子块体薄膜裁剪成若干个小薄膜片。
108.将小薄膜片边对边地或面对面地靠近放置在潮湿环境下,即可实现该薄膜的自修复过程,该过程大约需要10个小时。
109.把小薄膜片润湿后,重叠地放置在一起,施加1mpa的压力,可在5秒内迅速形成向
一张完整均一的薄膜,如图5所示。用压力诱导修复的方法能够将薄膜重塑成任意的图案与形状,且可重复多次,这即说明了该薄膜具有优异的愈合重塑能力。
110.实验例
111.实验例1
112.将实施例3中制备得到的pss/dttab超分子块体薄膜按标准哑铃尺寸进行裁剪,然后叠加在一起进行重塑,制得用于力学测试的哑铃测试样,用于拉伸测量,并用电子万能材料试验机完成薄膜的应力应变测试,测试模式为拉伸模式。
113.测试得到抗张强度为125kpa、最大应变为100%及杨氏模量为5000kpa,说明了该薄膜具有优异的力学性能。
114.将实施例3中制备的pss/dttab超分子块体薄膜重复压力重塑过程20次,施加压力为1mpa,每次重塑后进行拉伸应变测试,得到应力应变曲线如图6所示。从图中可以看出,该超分子薄膜的抗张强度和最大应变在20次重塑后仍保持在初始数值附近,说明pss/dttab超分子块体薄膜具有优异的重塑性能,并没有因为重塑而发生疲劳。
115.实验例2
116.对实施例2中制备得到的pss/dttab超分子块体薄膜进行吸附石油测试。
117.将pss/dttab超分子块体薄膜放置在被石油污染的清水表面,可以见到石油快速吸附在薄膜的表面,5min后石油完全吸附在pss/dttab超分子块体薄膜上,吸附过程如图7所示,说明其对于石油有快速且很好的吸附作用。
118.分别将pss/dttab超分子块体薄膜放置在被石油污染的海水和污水表面,都在5min内快速完成吸附,说明薄膜并没有因为不同的水质而影响了其吸附的速率和能力。这说明薄膜不会受到污水里的杂质堵塞,这和常规的多孔吸附材料不同,表现出了更优异的抗干扰性能。
119.记录在每个时间段内pss/dttab超分子块体薄膜上吸收的石油量与石油总量比值,如图8(a)所示,从图中可以观察到石油的吸附速率随时间的延长逐渐变小。并且,在吸附过程中没有发生薄膜破裂或是分解的情况,可以看出薄膜虽然吸收了石油,但并不会使其结构受到破坏,如图7所示。
120.将吸附了石油的pss/dttab超分子块体薄膜,浸泡在石油醚中,薄膜上的石油溶解在石油醚中,石油醚快速变色,薄膜上的石油逐渐被移除,复原为透明薄膜,说明薄膜可以很好在吸附完后被石油醚清洗。清洗完的薄膜,可以在潮湿的环境或浸润后在压力的作用下,快速形成新的薄膜。
121.重复上述三种水质下的吸附、解吸附和重塑的步骤,进行10次循环吸附石油的试验,得到每次循环吸附后吸附石油的质量与pss/dttab超分子块体薄膜的质量比值的变化趋势,如图8(b)所示,吸附石油的质量与pss/dttab超分子块体薄膜的质量比值约为2:1,并且可以看到,薄膜的吸附能力随薄膜使用次数的增加略有下降,但下降幅度不大,因此的pss/dttab超分子块体薄膜实际应该过程中可循环使用,大幅降低pss/dttab超分子块体薄膜的使用量,降低处理成本,减少废物的产生。
122.实验例3
123.利用实施例2中得到的pss/dttab超分子块体薄膜吸附有机物,有机物为苯、甲苯、均三甲苯、茚、石油、环己烷、正戊烷、正辛烷、异丙醇和正辛醇。
124.将尺寸相同的pss/dttab超分子块体薄膜分别放置在被上述有机物污染的清水表面,薄膜的吸收量比值随时间的变化图如图9(b)所示,可见,有机污染物在5min内全部被吸附在薄膜上。
125.通过真空干燥,移除薄膜上的除石油以外的有机物,石油用石油醚进行溶解移除。清除后再进行重塑。进行循环吸附,发现循环使用10次后,pss/dttab超分子块体薄膜的吸附石油的量略有下降,吸附其他有机物的量变化不大,如图9(a)所示。
126.以上结合具体实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明,不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解,在不偏离本发明精神和范围的情况下,可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进,这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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