CN104888720A - 一种海藻质油污吸附材料的制备方法及其产品 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种海藻质油污吸附材料的制备方法及其产品，所述海藻质油污吸附材料的制备方法包括步骤：将海藻进行干燥脱水、粉碎处理，获得干藻渣；制备亲油添加剂，所述亲油添加剂包括水、硬脂酸和碱性化合物；将所述干藻渣及亲油添加剂均匀混合，进行浸泡催化处理；干燥处理，获得成品。本发明公开的海藻质油污吸附材料的制备方法及其产品中，该海藻质油污吸附材料具有油污吸附能力强、亲油疏水的特性，同时材质的生物可降解性好，不会对环境造成二次污染，在油污治理领域具有广阔的应用前景。

Description

一种海藻质油污吸附材料的制备方法及其产品

技术领域

本发明涉及油污治理技术领域，具体涉及一种海藻质油污吸附材料的制备方法及其产品。

背景技术

由于油类污染对生态和环境破坏性极强，随着原油和各种油类产品的使用和运输已成为现代生活不可分割的一部分，各种规模的溢油事件也就变得频繁，近年公海上的油船油罐泄漏已引起公众极大的重视。众所周知，油膜污染会对水生生物造成严重的破坏，因为油膜阻碍氧气进入水体，使水体缺氧，而且油被冲到海滩，也会对周围的生物造成严重的影响。这就迫使人类亟需开发大量优良的吸油材料。

目前吸油材料主要分成三大类，即无机吸油材料，有机合成吸油材料和有机天然吸油材料。无机矿物包括沸石、硅藻土、珍珠岩、石墨、蛭石、粘土和二氧化硅，它们对非极性有机物的吸附量较小。有机合成材料包括聚合材料聚丙烯和聚氨脂泡沫，由于它们具有亲油性和疏水性，与其他类型的材料相比，它具有更好的吸附性能，易制备和重复使用，所以是处理油污染的常用材料，其主要的缺点是不可生物降解或降解速度非常慢，并且不像一些无机材料是自然生成的。有机天然吸附剂包括麦杆，玉米棒、木质纤维、棉纤，洋麻、树皮和泥炭沼等，其中大部分的吸油率都比有机合成树脂的吸油率高，然而，其缺点是浮力性质差，吸油的同时也吸水，尽管可以通过改性来提高疏水性，但成本较高。

发明内容

针对上述缺陷，本发明公开了一种海藻质油污吸附材料的制备方法及其产品，该海藻质油污吸附材料具有油污吸附能力强、亲油疏水的特性，同时材质的生物可降解性好，不会对环境造成二次污染，在油污治理领域具有广阔的应用前景。

本发明的技术方案如下：

一种海藻质油污吸附材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、将海藻进行干燥脱水、粉碎处理，获得干藻渣；

S2、制备亲油添加剂；

S3、将所述干藻渣及亲油添加剂均匀混合，进行浸泡催化处理；

S4、干燥处理，获得成品。

作为优选，所述亲油添加剂为十六烷基溴化吡啶溶液。

作为优选，所述亲油添加剂包括水、硬脂酸和碱性化合物。

作为优选，所述水、硬脂酸、碱性化合物与所述干藻渣的质量比为100：（2～10）：（25～30）：（40～80）。

作为优选，所述碱性化合物包括碳酸铵、氢氧化钠和氧化锌。

进一步的，所述碳酸铵、氢氧化钠和氧化锌的质量比为100:（1～10）：（24～40）。

作为优选，所述碱性化合物为NaAc或NaHCO3。

作为优选，所述干燥处理的步骤在真空干燥箱内完成，干燥时间为10～20小时。

作为优选，还包括对成品进行表征评价的步骤S5，所述表征评价包括对成品的吸油疏水测试、亲水接触角测试及孔径分布测试。

本发明还公开了一种海藻质油污吸附材料，其采用上述任一项所述的海藻质油污吸附材料的制备方法制得。

本发明公开的海藻质油污吸附材料能吸收各种不同的油品，特别适用于水面浮油的回收以及含油废水的分离净化处理，它具有与高吸水性树脂基本相同的网络结构，良好的耐热性、耐寒性、阻燃性、不易老化、吸油速度快等特点，与传统吸油材料不同的是，本发明公开的海藻质油污吸附材料具有三维交联网状结构，内部有一定的微孔，由于交联结构的存在，该材料在油中溶胀而不溶解，而油品则被包裹在网络结构中，从而达到吸油、储油的目的；本材料的另一个优点是密度小于水，吸油时不吸水，无论是粒状固体型还是吸油索、枕型，都可用来吸收海面浮油、处理工业含油废水和土壤修复。

附图说明

图1为本发明在一实施例中的工艺流程图；

图2为本发明实施例的海藻质油污吸附材料的40倍电镜微观结构图；

图3为本发明实施例的海藻质油污吸附材料的250倍电镜微观结构图；

图4为本发明实施例的海藻质油污吸附材料的500倍电镜微观结构图；

图5为本发明实施例的海藻质油污吸附材料的3000倍电镜微观结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细阐述。

如图1所示，本发明海藻质油污吸附材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、将海藻进行干燥脱水、粉碎处理，获得干藻渣；例如，在具体实施中，海藻可选用浒苔，其广泛分布在全世界各海洋中，有的种类在半咸水或江河中也可见到，分布广、产量大，在解剖镜下观察可发现，浒苔的藻体内常有许多气囊，对其进行破壁和干燥化后适宜作为油污吸附材料使用；

S2、制备亲油添加剂；

S3、将所述干藻渣及亲油添加剂均匀混合，进行浸泡催化处理；

S4、干燥处理，获得成品。

作为优选，所述亲油添加剂为十六烷基溴化吡啶溶液，试验证明，在溶液浓度为3%时，亲油角最小，因此，在具体实施中，可选用溶液浓度为3%的十六烷基溴化吡啶溶液为亲油添加剂，与干藻渣混合后超声波震荡吸附10-24h，然后减压干燥，抽真空在 -0.098MPa，45℃下处理10-20h；

作为优选，所述水、硬脂酸、碱性化合物与所述干藻渣的质量比为100：（2～10）：（25～30）：（40～80），例如，在具体实施中，水、硬脂酸、碱性化合物与所述干藻渣的质量比为100：5：25：60。

作为优选，所述碱性化合物包括碳酸铵、氢氧化钠和氧化锌。

进一步的，所述碳酸铵、氢氧化钠和氧化锌的质量比为100:（1～10）：（24～40），例如，在具体实施中，所述碳酸铵、氢氧化钠和氧化锌的质量比为100:5：30。

作为另一优选实施方式，所述碱性化合物为NaAc或NaHCO3，解离出弱酸根离子与水里面的H+结合成弱酸，使得溶液呈碱性，增加亲油疏水性能；

作为优选，所述干燥处理的步骤在真空干燥箱内完成，干燥时间为10～20小时，在具体实施中，干燥时间可优选15小时。

作为优选，还包括对成品进行表征评价的步骤S5，所述表征评价包括对成品的吸油疏水测试、亲水接触角测试及孔径分布测试。

本发明还公开了一种海藻质油污吸附材料，其采用上述任一项所述的海藻质油污吸附材料的制备方法制得；

结合附图2～5，图为本发明的海藻质油污吸附材料的40倍、250倍、500倍、3000倍电镜微观结构图，可以直观看到，与传统吸油材料不同的是，本发明的海藻质油污吸附材料具有三维交联网状结构，内部有一定的微孔，由于交联结构的存在，该材料在油中溶胀而不溶解，而油品则被包裹在网络结构中，从而达到吸油、储油的目的。本材料的另一个优点是密度小于水，吸油时不吸水，无论是粒状固体型还是吸油索、枕型，都可用来吸收海面浮油、处理工业含油废水和土壤修复。在国外，新型的高吸油性材料已得到广泛的研究和应用，但高吸油海藻质的材料，鲜有报道。本发明的海藻质油污吸附材料能吸收各种不同的油品，特别适用于水面浮油的回收以及含油废水的分离净化处理。它具有与高吸水性树脂基本相同的网络结构，良好的耐热性、耐寒性、阻燃性、不易老化、吸油速度快等特点。

以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种海藻质油污吸附材料的制备方法，其特征在于，包括步骤：

S1、将海藻进行干燥脱水、粉碎处理，获得干藻渣；

S2、制备亲油添加剂；

S3、将所述干藻渣及亲油添加剂均匀混合，进行浸泡催化处理；

S4、干燥处理，获得成品。

2.如权利要求1所述的海藻质油污吸附材料的制备方法，其特征在于：所述亲油添加剂为十六烷基溴化吡啶溶液。

3.如权利要求1所述的海藻质油污吸附材料的制备方法，其特征在于：所述亲油添加剂包括水、硬脂酸和碱性化合物。

4.如权利要求3所述的海藻质油污吸附材料的制备方法，其特征在于：所述水、硬脂酸、碱性化合物与所述干藻渣的质量比为100：（2～10）：（25～30）：（40～80）。

5.如权利要求3或4所述的海藻质油污吸附材料的制备方法，其特征在于：所述碱性化合物包括碳酸铵、氢氧化钠和氧化锌。

6.如权利要求5所述的海藻质油污吸附材料的制备方法，其特征在于：所述碳酸铵、氢氧化钠和氧化锌的质量比为100:（1～10）：（24～40）。

7.如权利要求3或4所述的海藻质油污吸附材料的制备方法，其特征在于：所述碱性化合物为NaAc或NaHCO3。

8.如权利要求1所述的海藻质油污吸附材料的制备方法，其特征在于：所述干燥处理的步骤在真空干燥箱内完成，干燥时间为10～20小时。

9.如权利要求1所述的海藻质油污吸附材料的制备方法，其特征在于，还包括步骤：

S5、对成品进行表征评价的步骤，所述表征评价包括对成品的吸油疏水测试、亲水接触角测试及孔径分布测试。

10.一种海藻质油污吸附材料，其特征在于：其采用如权利要求1～9中任一项所述的海藻质油污吸附材料的制备方法制得。