本發(fā)明涉及一種超疏水/超親油有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料及其制備方法、應(yīng)用。
背景技術(shù):
近幾年,隨著工業(yè)的發(fā)展,頻繁發(fā)生的原油或其它有機(jī)物泄露,引起嚴(yán)重的海上環(huán)境和生態(tài)災(zāi)難。海上污染的日益嚴(yán)重,促使超疏水功能材料的開發(fā)研究逐漸成為新一輪的熱點(diǎn)與焦點(diǎn)。對(duì)于泄露到水體中的原油或其它有機(jī)物,傳統(tǒng)的處理方法是利用微生物分解、活性炭吸附或分散劑使油等有機(jī)物分散開。但是上述方法又存在許多局限性。例如微生物處理速度較慢;活性炭需要在800℃下活化,造成操作不便,循環(huán)使用困難;分散劑的使用會(huì)造成環(huán)境的二次污染。因此,目前研發(fā)一種方便、高效、對(duì)環(huán)境友好的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)油水的分離是亟待解決的問(wèn)題。同時(shí),在工業(yè)生產(chǎn)中也急需研發(fā)一種能夠?qū)⒎菢O性有機(jī)體與水分離的新型材料。
目前通過(guò)對(duì)棉布進(jìn)行改性,制備有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料的研究較多(barbaracortese,danielacaschera,fulviofederici,gabrielm.ingo,giuseppegigli.superhydrophobicfabricsforoil-waterseparationthroughadiamondlikecarbon(dlc)coating.j.mater.chem.a,2014,2:6781-6789;chao-huaxue,peng-tingji,pingzhang,ya-ruli.shun-tianjia.fabricationofsuperhydrophobicandsuperoleophilictextilesforoil-waterseparation,appliedsurfacescience,2013,284:464-471;mingzhang,chengyuwang,shuliangwang,jianli.fabricationofsuperhydrophobiccottontextilesforwater-oilseparationbasedondrop-coatingroute.carbohydratepolymers2013,97:59-64;xiaoyanzhou,zhaozhuzhang,xianghuixu,fangguo,xiaotaozhu,xuehumen,boge.robustanddurablesuperhydrophobiccottonfabricsfor oil/waterseparation.acsappl.mater.interfaces2013,5,7208-7214.)。在這些研究中,首先制備疏水性的硅溶膠,然后將織物在疏水性硅溶膠中進(jìn)行浸軋?zhí)幚?,最后取出織物烘干、焙烘即可。其制備原理主要是使用能與纖維素纖維表面的羥基進(jìn)行反應(yīng)的硅烷偶聯(lián)劑或者交聯(lián)劑,雖然天然纖維素的分子鏈上存在大量高反應(yīng)的羥基,為其化學(xué)改性創(chuàng)造了良好條件,但由于羥基間形成大量的分子內(nèi)和分子間的氫鍵,并在固態(tài)下聚集成不同水平的結(jié)晶性原纖結(jié)構(gòu),使大部分高反應(yīng)性羥基被封閉在晶區(qū)內(nèi),從而導(dǎo)致硅化合物在與纖維素的羥基進(jìn)行醚化等反應(yīng)時(shí)易產(chǎn)生不均一性的缺點(diǎn),從而直接影響材料的功能性(例如材料的油水分離效率)。此外,硅羥基和纖維素的羥基進(jìn)行醚化后生成的si-o-c鍵的化學(xué)穩(wěn)定性較差,在有水的條件下易于水解。所以,使用此方法制備的有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料經(jīng)過(guò)多次水洗后會(huì)逐漸失去其疏水親油的特性,材料的耐久性較差。該現(xiàn)象亟待解決。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)棉布進(jìn)行改性后的有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料均一性較差,影響材料油水分離效率,以及穩(wěn)定性較差,易水解,多次水洗后逐漸失去其疏水親油特性,耐久性較差的缺陷,提供了一種超疏水/超親油有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料及其制備方法、應(yīng)用。本發(fā)明的超疏水/超親油有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料的疏水性能好、親油性好,具有良好的自清潔能力,環(huán)保性能好,并且可生物降解,是一種高附加值的新型功能材料,也能夠作為新型的油水分離材料。本發(fā)明的制備方法工藝簡(jiǎn)單、易行,適用性廣,本發(fā)明的制備方法可控度高,通過(guò)控制接枝度可以控制包覆層的厚度,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)超疏水/超親油有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料性能的控制,并且,本發(fā)明的制備方法最大程度減小對(duì)棉布力學(xué)性能的影響,疏水涂層的耐久性好,制得的材料綜合性能佳。
本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問(wèn)題。
本發(fā)明提供了一種超疏水/超親油有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料的制備方法,其包 括下述步驟:
(1)在室溫和無(wú)氧條件下,對(duì)纖維素、醇溶劑和甲基丙烯酸縮水甘油酯(gma)混合物進(jìn)行輻照接枝,然后抽提,干燥,得接枝產(chǎn)物;
其中,所述纖維素、所述醇溶劑和所述甲基丙烯酸縮水甘油酯的重量比為100:(4750~5650):(392~1568);
(2)將所述接枝產(chǎn)物、有機(jī)溶劑和γ-氨丙基三乙氧基硅烷(apts)混合反應(yīng),反應(yīng)后洗滌,干燥,得開環(huán)產(chǎn)物;
(3)將所述開環(huán)產(chǎn)物與水混合反應(yīng),反應(yīng)后干燥,得水解產(chǎn)物;
(4)將所述水解產(chǎn)物、六甲基二硅氮烷(hmdsi)和非質(zhì)子型有機(jī)溶劑混合反應(yīng),反應(yīng)后洗滌,干燥,即得超疏水/超親油有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料。
本發(fā)明中,“超疏水/超親油”的含義為在具有超疏水性能的同時(shí)兼具超親油的性能。
步驟(1)中,所述纖維素可為本領(lǐng)域常規(guī)使用的纖維素。所述纖維素的來(lái)源和種類不限,較佳地為天然纖維素,更佳地為棉纖維素。所述纖維素的形式和規(guī)格不限,所述纖維素的形式較佳地為棉布。所述棉布又稱棉織物,是以棉紗為原料織造的織物。所述棉布可為本領(lǐng)域常規(guī)使用的棉布。所述棉布的來(lái)源和種類不限。
步驟(1)中,所述無(wú)氧條件可通過(guò)本領(lǐng)域常規(guī)的技術(shù)手段來(lái)實(shí)現(xiàn),例如可將惰性氣體通入物料,以排出其中的氧氣。所述惰性氣體是指不會(huì)與物料發(fā)生反應(yīng)的氣體,不限于常規(guī)所指的稀有氣體,例如可以是氮?dú)狻T诒景l(fā)明的一較佳實(shí)施方式中,所述無(wú)氧條件采用通入氮?dú)?0~40min來(lái)實(shí)現(xiàn)。
步驟(1)中,所述醇溶劑可為本領(lǐng)域常規(guī)使用的醇溶劑,較佳地為甲醇和/或乙醇。
步驟(1)中,所述纖維素、醇溶劑和gma的重量比需控制在前述的范圍內(nèi)。若gma的用量過(guò)高,在輻照過(guò)程中g(shù)ma會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的均聚,從而影響織物的清洗困難。若gma的用量過(guò)低,則接枝度也難以達(dá)到理想要求。
步驟(1)中,所述輻照接枝的方法和條件可為本領(lǐng)域常規(guī)的方法和條件。所述輻照接枝的輻照源較佳地為鈷源。所述輻照接枝的吸收劑量較佳地為5~10kgy。所述輻照接枝的輻照時(shí)間較佳地為3~17h。按本領(lǐng)域常識(shí),所述輻照接枝過(guò)程中,一般通入氮?dú)膺M(jìn)行保護(hù)。
步驟(1)中,所述抽提的方法和條件可為本領(lǐng)域常規(guī)的方法和條件。所述抽提的時(shí)間較佳地為12~24h。所述抽提的溶劑可按本領(lǐng)域常識(shí)進(jìn)行選擇,較佳地為丙酮。
步驟(1)中,所述干燥的方法和條件可為本領(lǐng)域常規(guī)的方法和條件。所述干燥的溫度較佳地為50~60℃。所述干燥的時(shí)間較佳地為1~2h。
步驟(2)中,所述接枝產(chǎn)物、所述有機(jī)溶劑和所述γ-氨丙基三乙氧基硅烷的重量比較佳地為(103~197):(4785~7975):(393~786)。
步驟(2)中,所述有機(jī)溶劑一般為沸點(diǎn)在80℃以上、與所述γ-氨丙基三乙氧基硅烷(apts)相溶,且不與環(huán)氧基團(tuán)進(jìn)行反應(yīng)的有機(jī)溶劑,較佳地為二氧六環(huán)(do)、二甲基亞砜(dmso)和n,n’-二甲基甲酰胺(dmf)中的一種或多種。
步驟(2)中,所述混合反應(yīng)的時(shí)間較佳地為6~8h。所述混合反應(yīng)的溫度較佳地為80~90℃。
步驟(2)中,所述洗滌的方法和條件可為本領(lǐng)域常規(guī)的方法和條件,例如超聲洗滌。所述洗滌的溶劑可按本領(lǐng)域常識(shí)進(jìn)行選擇,不會(huì)與反應(yīng)后產(chǎn)物進(jìn)行反應(yīng),同時(shí)能去除未反應(yīng)原料即可。所述洗滌的溶劑較佳地為醇溶劑,更佳地為甲醇和/或乙醇。
步驟(2)中,所述干燥的方法和條件可為本領(lǐng)域常規(guī)的方法和條件。所述干燥的溫度較佳地為50~60℃。所述干燥的時(shí)間較佳地為1~2h。
步驟(3)中,所述開環(huán)產(chǎn)物和所述水的重量比較佳地為(110~210):(5000~10000)。
步驟(3)中,所述水為化學(xué)領(lǐng)域常用的去離子水。
步驟(3)中,所述混合反應(yīng)的時(shí)間較佳地為6~8h。所述混合反應(yīng)的溫 度較佳地為40~60℃。
步驟(3)中,所述干燥的方法和條件可為本領(lǐng)域常規(guī)的方法和條件。所述干燥的溫度較佳地為50~60℃。所述干燥的時(shí)間較佳地為3~5h。
步驟(4)中,所述水解產(chǎn)物、所述六甲基二硅氮烷和所述非質(zhì)子型有機(jī)溶劑的重量比較佳地為(103~197):(2000~3000):(4000-6000)。
步驟(4)中,所述非質(zhì)子型有機(jī)溶劑為本領(lǐng)域常規(guī)的非質(zhì)子型有機(jī)溶劑,較佳地包括二氧六環(huán)、丙酮和四氫呋喃中的一種或多種,更佳地為丙酮。
步驟(4)中,所述混合反應(yīng)的時(shí)間較佳地為10~12h。所述混合反應(yīng)的溫度較佳地為60~70℃。
步驟(4)中,所述洗滌的方法和條件可為本領(lǐng)域常規(guī)的方法和條件。所述洗滌的溶劑可按本領(lǐng)域常識(shí)進(jìn)行選擇,不會(huì)與反應(yīng)后產(chǎn)物進(jìn)行反應(yīng),同時(shí)能去除未反應(yīng)物料即可。所述洗滌的溶劑較佳地為醇溶劑,更佳地為甲醇和/或乙醇。
步驟(4)中,所述干燥的方法和條件可為本領(lǐng)域常規(guī)的方法和條件。所述干燥的溫度較佳地為50~60℃。所述干燥的時(shí)間較佳地為0.5~1h。
本發(fā)明中,所述室溫為本領(lǐng)域常規(guī)的室溫溫度,一般為10~25℃。
本發(fā)明還提供了一種由上述制備方法所制得的超疏水/超親油有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料。
其中,所述超疏水/超親油有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料可作為油水分離材料,起到將油和水進(jìn)行分離的作用。
本發(fā)明還提供了一種超疏水/超親油有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料在油水分離領(lǐng)域中的應(yīng)用。
在符合本領(lǐng)域常識(shí)的基礎(chǔ)上,上述各優(yōu)選條件,可任意組合,即得本發(fā)明各較佳實(shí)例。
本發(fā)明所用試劑和原料均市售可得。
本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于:
1)采用共輻照接枝手段在較低的劑量下接枝gma,最大程度的減小對(duì) 纖維素力學(xué)性能的影響,同時(shí)提高了疏水涂層的耐久性;
2)采用對(duì)gma的濃度及吸收劑量進(jìn)行控制的方式,可以實(shí)現(xiàn)通過(guò)控制接枝度來(lái)控制疏水涂層的厚度,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)改性材料性能的控制;
3)由于本發(fā)明采用對(duì)含硅單體水解封端的方法,所得到的改性材料中易水解基團(tuán)及極性基團(tuán)完全被消除。因此超疏水/超親油有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料具有更突出的疏水性、親油性及自清潔能力,因而有助于作為新型油水分離材料;
4)本發(fā)明制備工藝簡(jiǎn)單、易行,適用性廣。本發(fā)明所制備的超疏水/超親油有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料不僅可以用于普通的疏水材料、油水分離材料等,而且還可以作為航空航天、交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域的先進(jìn)復(fù)合材料。
附圖說(shuō)明
圖1為實(shí)施例1~4的反應(yīng)路線圖。
圖2為實(shí)施例1的棉布改性前后對(duì)油水分離的效果對(duì)比圖;其中,2a為15~20μl水滴滴在未處理的棉布表面;圖2b為15~20μl水滴滴在接枝產(chǎn)物表面;圖2c為15~20μl水滴滴在超疏水/超親油有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料;圖2d為使用超疏水/超親油有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料進(jìn)行油(四氯化碳)水分離前后圖片。其中,a、b、c和d中深色部分為便于觀察,去離子水經(jīng)酸性大紅染料染色后的結(jié)果。
圖3為實(shí)施例1的超疏水/超親油有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料與水滴形成的靜態(tài)接觸角照片,其中,圖a為0s時(shí)的靜態(tài)接觸角,圖b為30s時(shí)的靜態(tài)接觸角,圖c為60s時(shí)的靜態(tài)接觸角。
圖4為實(shí)施例1的超疏水/超親油有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料與水滴形成的靜態(tài)接觸角隨著時(shí)間變化的曲線圖。
圖5為實(shí)施例1的超疏水/超親油有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料對(duì)不同有機(jī)溶劑及油的吸附前、吸附后以及再生后的質(zhì)量變化對(duì)照?qǐng)D。其中,1為乙醇,2為柴油,3為石油醚,4為香油,5為花生油,6為機(jī)油;a表示原始未吸附的 材料,b表示吸附后的材料,c表示使用丙酮再生后的材料。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)實(shí)施例的方式進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明,但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實(shí)施例范圍之中。下列實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法,按照常規(guī)方法和條件,或按照商品說(shuō)明書選擇。
若無(wú)特殊說(shuō)明,下述實(shí)施例中份數(shù)均指重量份數(shù)。
圖1示出的是實(shí)施例1~4中的制備方法中的反應(yīng)路線圖。實(shí)施例1~4中的室溫為本領(lǐng)域常規(guī)的室溫溫度,一般為10~25℃。
實(shí)施例1
(1)在室溫下,將100份棉布加入到由4750甲醇和1568份gma組成的混合溶液中;上述體系在室溫下通氮?dú)?0min后,放置于鈷源輻照,吸收劑量5kgy,輻照時(shí)間3h;所得產(chǎn)品使用丙酮溶液抽提12h后放置于烘箱內(nèi),在50℃下烘干1h,得到接枝產(chǎn)物;
(2)在室溫下,將103份接枝產(chǎn)物加到4785份do和786份apts組成的混合溶液中,在80℃下攪拌8h,反應(yīng)結(jié)束;使用甲醇清洗反應(yīng)產(chǎn)物,在50℃下烘干2h,得開環(huán)產(chǎn)物;
(3)在室溫下,將110份開環(huán)產(chǎn)物加到5000份去離子水中,在40℃下攪拌6h,反應(yīng)結(jié)束;在50℃下烘干3h,得水解產(chǎn)物;
(4)在室溫下,將103份水解產(chǎn)物加到由2000份hmdsi和4000份丙酮組成的混合溶液中,在60℃下攪拌10h,反應(yīng)結(jié)束;使用無(wú)水乙醇清洗反應(yīng)產(chǎn)物,在50℃下烘干1h,即得超疏水/超親油有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料。
實(shí)施例2
(1)在室溫下,將100份棉布加入到由5650無(wú)水乙醇和392份gma組成的混合溶液中;上述體系在室溫下通氮?dú)?0min后,放置于鈷源輻照,吸收劑量10kgy,輻照時(shí)間17h;所得產(chǎn)品使用丙酮溶液抽提24h后放置于烘箱內(nèi),在60℃下烘干1h,得到接枝產(chǎn)物;
(2)在室溫下,將197份接枝產(chǎn)物加到7975份dmf和393份apts組成的混合溶液中,在90℃下攪拌6h,反應(yīng)結(jié)束;使用無(wú)水乙醇清洗反應(yīng)產(chǎn)物,在60℃下烘干1h,得開環(huán)產(chǎn)物;
(3)在室溫下,將210份開環(huán)產(chǎn)物加到10000份去離子水中,在60℃下攪拌8h,反應(yīng)結(jié)束;在60℃下烘干5h,得水解產(chǎn)物;
(4)在室溫下,將197份水解產(chǎn)物加到由3000份hmdsi和4500份丙酮組成的混合溶液中,在65℃下攪拌12h,反應(yīng)結(jié)束;使用甲醇清洗反應(yīng)產(chǎn)物,在60℃下烘干1h,即得超疏水/超親油有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料。
實(shí)施例3
(1)在室溫下,將100份棉布加入到由5000份甲醇和乙醇的混合物(體積比5:1)和1000份gma組成的混合溶液中;上述體系在室溫下通氮?dú)?0min后,放置于鈷源輻照,吸收劑量8kgy,輻照時(shí)間17h;所得產(chǎn)品使用丙酮溶液抽提18h后放置于烘箱內(nèi),在50℃下烘干2h,得到接枝產(chǎn)物;
(2)在室溫下,將150份接枝產(chǎn)物加到6000份dmso和650份apts組成的混合溶液中,在85℃下攪拌7h,反應(yīng)結(jié)束;使用甲醇清洗反應(yīng)產(chǎn)物,在60℃下烘干1h,得開環(huán)產(chǎn)物;
(3)在室溫下,將180份開環(huán)產(chǎn)物加到7000份去離子水中,在50℃下攪拌7h,反應(yīng)結(jié)束;在55℃下烘干3.5h,得水解產(chǎn)物;
(4)在室溫下,將150份水解產(chǎn)物加到由3000份hmdsi和6000份丙酮組成的混合溶液中,在70℃下攪拌11h,反應(yīng)結(jié)束;使用甲醇和乙醇混合溶液(體積比5:1)清洗反應(yīng)產(chǎn)物,在55℃下烘干1h,即得超疏水/超親油有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料。
實(shí)施例4
(1)在室溫下,將100份棉布加入到由5500份甲醇和1200份gma組成的混合溶液中;上述體系在室溫下通氮?dú)?0min后,放置于鈷源輻照,吸收劑量8kgy,輻照時(shí)間15h;所得產(chǎn)品使用丙酮溶液抽提24h后放置于烘箱內(nèi),在55℃下烘干2h,得到接枝產(chǎn)物;
(2)在室溫下,將150份接枝產(chǎn)物加到5000份dmso、dmf的混合物(體積比1:1)和786份apts組成的混合溶液中,在80℃下攪拌6h,反應(yīng)結(jié)束;使用甲醇和乙醇的混合液(體積比5:1)清洗反應(yīng)產(chǎn)物,在55℃下烘干1h,得開環(huán)產(chǎn)物;
(3)在室溫下,將110份開環(huán)產(chǎn)物加到10000份去離子水中,在60℃下攪拌7h,反應(yīng)結(jié)束;在60℃下烘干3h,得水解產(chǎn)物;
(4)在室溫下,將197份水解產(chǎn)物加到由3000份hmdsi和4000份丙酮組成的混合溶液中,在70℃下攪拌12h,反應(yīng)結(jié)束;使用甲醇和乙醇混合溶液(體積比2:1)清洗反應(yīng)產(chǎn)物,在60℃下烘干0.5h,即得超疏水/超親油有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料。
效果實(shí)施例
對(duì)實(shí)施例1~4所制得的超疏水/超親油有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料進(jìn)行性能檢測(cè)。
圖2為實(shí)施例1的棉布改性前后對(duì)油水分離的效果對(duì)比圖;其中,a、b、c和d中深色部分為便于觀察,去離子水經(jīng)酸性大紅染料染色后的結(jié)果。圖2a為15~20μl水滴滴在未處理的棉布表面;圖2b為15~20μl水滴滴在接枝產(chǎn)物表面;圖2c為15~20μl水滴滴在超疏水/超親油有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料;圖2d為使用超疏水/超親油有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料進(jìn)行油(四氯化碳)水分離前后圖片,其左下角為分離前的水油混合液,其中上層為加入了酸性大紅染料進(jìn)行染色的水層(表現(xiàn)為深色部分),下層為四氯化碳的油層,從圖中可以看出,本發(fā)明的超疏水/超親油有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料可以對(duì)水油混合液進(jìn)行完美的分離,錐形瓶下部的油相中無(wú)任何顏色。從圖2可以看出,本發(fā)明的超疏水/超親油有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料具有超疏水性能。實(shí)施例2~4的棉布改性前后對(duì)油水分離的效果如上述實(shí)施例1的效果,由此說(shuō)明,本發(fā)明實(shí)施例1~4制得的超疏水/超親油有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料具有超疏水性能。
圖3為實(shí)施例1的超疏水/超親油有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料與水滴形成的靜態(tài)接觸角照片,其中,圖a為0s時(shí)的靜態(tài)接觸角,圖b為30s時(shí)的靜態(tài)接觸角,圖c為60s時(shí)的靜態(tài)接觸角。由圖3說(shuō)明,隨著時(shí)間的延長(zhǎng),接觸角無(wú)變化。 實(shí)施例2~4的超疏水/超親油有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料與水滴形成的靜態(tài)接觸角如上述實(shí)施例1,由此說(shuō)明,本發(fā)明實(shí)施例1~4制得的超疏水/超親油有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料具有超疏水性能。
圖4為實(shí)施例1的超疏水/超親油有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料與水滴形成的靜態(tài)接觸角隨著時(shí)間變化的曲線圖。由圖4可知,初始接觸角可達(dá)155°,隨著時(shí)間的增長(zhǎng),接觸角并未明顯減小,60s后接觸角仍然可達(dá)150°以上,表現(xiàn)出優(yōu)異的疏水性。實(shí)施例2~4的超疏水/超親油有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料與水滴形成的靜態(tài)接觸角隨時(shí)間的變化如上述實(shí)施例1,由此說(shuō)明,本發(fā)明實(shí)施例1~4制得的超疏水/超親油有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料優(yōu)異的疏水性。
圖5為實(shí)施例1的超疏水/超親油有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料對(duì)不同有機(jī)溶劑及油的吸附前、吸附后以及再生后的質(zhì)量變化對(duì)照?qǐng)D。其中,1為乙醇,2為柴油,3為石油醚,4為香油,5為花生油,6為機(jī)油;a表示原始未吸附的材料,b表示吸附后的材料,c表示使用丙酮再生后的材料。圖5中,原始未吸附材料的重量為100%,標(biāo)記為a;吸附后的材料質(zhì)量百分比通過(guò)如下公式計(jì)算:吸附后的材料質(zhì)量/原始未吸附材料質(zhì)量×100%,標(biāo)記為b;使用丙酮再生后的材料質(zhì)量百分比通過(guò)如下公式計(jì)算:使用丙酮再生后的材料質(zhì)量/原始未吸附材料質(zhì)量×100%,標(biāo)記為c。由圖5可知,使用后的雜化材料經(jīng)丙酮再生后,質(zhì)量為原始未吸附材料質(zhì)量的99~101%之間。由此可知,用丙酮再生過(guò)程中,吸附有機(jī)溶劑或油后的雜化材料的雜化涂層并未損失,雜化材料的耐久性較佳。而且,重復(fù)上述吸附、再生的操作20次以上,再生后的雜化材料質(zhì)量仍為原始未吸附材料質(zhì)量的99~101%之間,由此可知雜化涂層并未損失,雜化材料的耐久性較佳。實(shí)施例2~4的超疏水/超親油有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料的耐久性如實(shí)施例1。