CN110790973A - 一种用于水面油污回收处理的塑料颗粒 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于水面油污回收处理的塑料颗粒，制备方法如下：1）将微晶纤维素加入到硫酸中，经反应得到纳米纤维素悬浮液；2）将环氧氯丙烷加入到纳米纤维素悬浮液中，制得纤维素气凝胶；3）采用甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸氟辛基乙酯、甲苯和过氧化苯甲酰制得甲基丙烯酸含氟共聚物；4）对纤维素气凝胶进行改性处理得到改性纤维素气凝胶；5）将以滑石粉为载体的改性纤维素气凝胶粉体与废旧塑料、催化剂、发泡剂经双螺杆挤出机制得塑料颗粒。该塑料颗粒随着水体环境的不同，具有疏水‑亲油/疏油‑亲水转换功能，不仅可以吸附水体中的油污，净化水质，而且吸附的油污容易排出，使得塑料颗粒具有重复使用性，具有广泛的市场应用前景。

Description

一种用于水面油污回收处理的塑料颗粒
技术领域
本发明属于新材料技术领域，具体涉及一种用于水面油污回收处理的塑料颗粒。
背景技术
目前，日益频繁的海上石油开采活动和海上运输所引起的溢油漏油问题对生态环境与人类健康造成了严重的影响，据报道，每年全世界经河流或海上事故进入海洋的石油污染物总量达到10Mt以上，对海洋的生态环境及其海洋生物圈造成极其严重的影响和污染。漂浮于大面积水体上的石油污染物很难用普通的化学或物理方法予以清除，同时，石油污染物在强烈的光照作用下逐渐被氧化生成一种棕褐色的胶冻物质，其中包括一些有毒的酚类化学物质，造成更严重的二次化学物质污染。因此，有效的控制浮油扩散和清理已成为国际上亟待解决的难题之一。
目前，海上溢油的主要治理措施包括物理法、生物法和化学法。三种方法使用的条件不同，彼此互为补充，其中，化学法中凝油剂因其具有凝油速度快以及二次污染小等优点受到了科研人员乃至工业界的广泛关注。凝油剂是指能将睡眠溢油胶凝，形成能漂浮于水面上黏稠半固态或固态块状物的化学处理剂。上世纪60至90年代期间国内外相继合成出氨基酸类、山梨糖醇类、蛋白质类、淀粉类等多种凝油剂，但上述材料存在凝油效率低，成本高等问题，目前还远不能满足实际应用的需要。
因此，如何提高海面石油污染的处理效率以及处理成本，已成为人类亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种用于水面油污回收处理的塑料颗粒。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种用于水面油污回收处理的塑料颗粒，具体制备方法如下：
1）将微晶纤维素加入到硫酸溶液中，加热至40-50℃，搅拌反应2-3h，然后加入硫酸溶液10-13倍量的纯水停止反应，将产物经纯水洗涤-离心分离4-5次，得到的沉淀在纯水中透析5-7d直至水溶液呈中性，将透析过的沉淀加入到纯水中，振荡分散后制得纳米纤维素悬浮液；
2）将环氧氯丙烷加入到纳米纤维素悬浮液中，将混合溶液倒入模具中，置于60-70℃烘箱中反应30-40min，得到纤维素水凝胶，然后用去离子水洗去杂质，直至洗涤为中性，然后在-55--65℃冷冻干燥30-40h，制得纤维素气凝胶；
3）在氮气的保护下，依次将甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸氟辛基乙酯、甲苯和过氧化苯甲酰加入到反应器中，加热至70-80℃，恒温反应7-10h，将反应产物放入乙醇溶液中进行沉淀，再用四氢呋喃多次溶解乙醇沉淀，然后将产物放入真空烘箱中，在45-55℃下干燥5-8h，得到甲基丙烯酸含氟共聚物；
4）将纤维素气凝胶、溴化亚铜、甲基丙烯酸含氟共聚物置于反应器中，充入氮气除去反应器中的氧气，然后加入由除水的四氢呋喃、异丙醇和2-乙烯吡啶组成的混合液，再加入五甲基二乙烯三胺，加热至60-70℃，在转速为70-100r/min下搅拌反应20-25h，将产物用乙醇洗涤后在40-50℃下真空干燥10-15h，制得改性纤维素气凝胶；
5）将改性纤维素气凝胶加入到甲醇溶液中，混合搅拌后制得改性纤维素气凝胶甲醇分散液，然后加入滑石粉，在300-500W超声波下振荡分散20-30min，然后经离心分离、洗涤、烘干和气流粉碎，得到以滑石粉为载体的改性纤维素气凝胶粉体，然后将上述粉体与清洗干净的废旧塑料、催化剂、发泡剂按照5-9%：80-87%：4-6%：3-5%的重量百分比混合均匀，经双螺杆挤出机即可制得塑料颗粒。
优选地，一种用于水面油污回收处理的塑料颗粒，其中步骤1）中，所述硫酸溶液的质量分数为63-70%；所述微晶纤维素与硫酸溶液的质量体积比为1:10-15g/ml；所述纳米纤维素悬浮液的浓度为1-1.5g/ml；所述搅拌反应的转速为50-80r/min。
优选地，一种用于水面油污回收处理的塑料颗粒，其中步骤2）中，所述环氧氯丙烷与纳米纤维素悬浮液的体积比为1:9-12。
优选地，一种用于水面油污回收处理的塑料颗粒，其中步骤3）中，所述甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸氟辛基乙酯、甲苯和过氧化苯甲酰的质量比为7-10:5-8:40-50:0.2-0.5；所述反应产物与乙醇溶液的质量体积比为1:30-40g/ml，乙醇的质量分数为65-80%；所述四氢呋喃与乙醇溶液的体积比为1:15-20。
优选地，一种用于水面油污回收处理的塑料颗粒，其中步骤4）中，所述纤维素气凝胶、溴化亚铜、甲基丙烯酸含氟共聚物、混合液的质量比为2-4:1:6-8:20-30；所述混合液中四氢呋喃、异丙醇和2-乙烯吡啶的质量体积比为13-17ml：4-6ml：1g；所述五甲基二乙烯三胺的添加量与纤维素气凝胶的质量比为1:2-2.5。
优选地，一种用于水面油污回收处理的塑料颗粒，其中步骤5）中，所述催化剂的制备方法如下：取10-15份乙腈加入到反应器中，再加入2-3份三氯化铈和1-2份碘化钠，在转速为150-200r/min下搅拌混合均匀，在搅拌状态下缓慢加入硅胶0.5-0.8份，在室温下继续搅拌20-30h，然后将体系中的乙腈用旋转蒸发仪回收，将产物在50-60℃下干燥6-8h即可。
优选地，一种用于水面油污回收处理的塑料颗粒，其中步骤5）中，所述改性纤维素气凝胶甲醇分散液中改性纤维素气凝胶的质量分数为5-8%；所述滑石粉与改性纤维素气凝胶甲醇分散液的质量体积比为1:10-20g/ml；所述以滑石粉为载体的改性纤维素气凝胶粉体的粒径为5-10um；所述发泡剂为偶氮化合物、磺酰肼类化合物、亚硝基化合物中任意一种；所述双螺杆挤出机的熔融温度为175-185℃；所述废旧塑料是回收的废旧ABS塑料、废旧PC塑料、废旧PE塑料、废旧HDPE塑料中至少一种。
优选地，一种用于水面油污回收处理的塑料颗粒，其中塑料颗粒的使用方法如下：将塑料颗粒放入被油污污染的水面，待其将水面油污清除干净后，将塑料颗粒回收后放入到含有过氧化氢的水中，加入适量的纳米氧化锌，在500-600W微波辐射下进行处理3-4h，然后将塑料颗粒取出，自然晾干后在60-70℃烘箱中热处理3-4h即可，其中水中过氧化氢的含量为0.3-0.8%，纳米氧化锌的添加量为水体总重量的1-2%；本申请中将吸附油污的塑料颗粒放入水中，进行微波辐射处理，该塑料颗粒在与水介质接触时，塑料颗粒中含有的催化剂在微波辐射作用下可以促进改性纤维素气凝胶内部不同基团的重排，随着与水接触时间的延长，改性纤维素气凝胶中的亲水性羟基会定向排列于改性纤维素气凝胶与水界面上，与界面上的水形成较强的氢键，而疏水的含氟基团则在界面排列疏松，且逐渐迁移到界面内层，从而使得改性纤维素气凝胶的表面性能呈亲水-疏油性，随着改性纤维素气凝胶的吸水，塑料颗粒中的油污会逐渐排出，从而实现油污的回收；通过水中加入过氧化氢，在纳米氧化锌催化剂和微波的共同作用下，可以产生羟基自由基，生成的羟基自由基可以附着在改性纤维素气凝胶表面，使得改性纤维素气凝胶表面的羟基含量增加，从而可以促进改性纤维素气凝胶表面能的转换，从而促进塑料中油污的排出，而且产生的羟基自由基虽然反应活性极高，但是结构不稳定，寿命极短，因此不会造成改性纤维素气凝胶内亲水基团含量的变化，不会对改性纤维素气凝胶内原本固有的亲水基团以及疏水基团的平衡造成影响，因此不会影响塑料颗粒的多次重复使用；通过将塑料颗粒晾干后进行热处理，由于与空气接触，为了使塑料颗粒中的改性纤维素气凝胶具有最低的表面张力，在热力学驱动力的作用下，疏水-亲油性的含氟基团在改性纤维素气凝胶与空气界面上聚集，而亲水性羟基处于界面内层，使得亲水性基团被疏水性基团挡住，使得改性纤维素气凝胶表面呈疏水性，从而使得塑料可以可以重复使用。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明通过接枝聚合反应，在多孔结构的纤维素气凝胶表面引入含氟基团，使其定向排列在纤维素气凝胶的外表面，从而制得具有疏水-亲油性的改性纤维素气凝胶，再利用滑石粉作为载体，将改性纤维素气凝胶吸附在孔隙及表面，从而得到以滑石粉为载体的改性纤维素气凝胶粉体，再通过将粉体与塑料、催化剂、发泡剂混合后经双螺杆挤出机即可制得；该塑料颗粒随着水体环境的不同，具有疏水-亲油/疏油-亲水转换功能，不仅可以有效的吸附水体中的油污，净化水质，而且吸附的油污可以排出，使得塑料颗粒具有重复使用性，同时排出的油污还可以回收再利用，可以有效的节约自然资源；添加的催化剂可以促进改性纤维素气凝胶在微波辐射作用下表面性能的转换；添加的发泡剂可使得制得的塑料颗粒呈微孔结构，可以为水以及油污提供流动通道；添加的滑石粉一方面可以提高塑料颗粒的性能，同时还可以为吸附的油污提供存储空间，从而可以提高塑料颗粒的吸油性能。
具体实施方式
下面结合具体实施方法对本发明做进一步的说明。
实施例1
一种用于水面油污回收处理的塑料颗粒，具体制备方法如下：
1）将微晶纤维素加入到硫酸溶液中，加热至40℃，搅拌反应3h，然后加入硫酸溶液10倍量的纯水停止反应，将产物经纯水洗涤-离心分离4次，得到的沉淀在纯水中透析5d直至水溶液呈中性，将透析过的沉淀加入到纯水中，振荡分散后制得纳米纤维素悬浮液；
2）将环氧氯丙烷加入到纳米纤维素悬浮液中，将混合溶液倒入模具中，置于60℃烘箱中反应40min，得到纤维素水凝胶，然后用去离子水洗去杂质，直至洗涤为中性，然后在-55℃冷冻干燥40h，制得纤维素气凝胶；
3）在氮气的保护下，依次将甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸氟辛基乙酯、甲苯和过氧化苯甲酰加入到反应器中，加热至70℃，恒温反应10h，将反应产物放入乙醇溶液中进行沉淀，再用四氢呋喃多次溶解乙醇沉淀，然后将产物放入真空烘箱中，在45℃下干燥8h，得到甲基丙烯酸含氟共聚物；
4）将纤维素气凝胶、溴化亚铜、甲基丙烯酸含氟共聚物置于反应器中，充入氮气除去反应器中的氧气，然后加入由除水的四氢呋喃、异丙醇和2-乙烯吡啶组成的混合液，再加入五甲基二乙烯三胺，加热至60℃，在转速为70r/min下搅拌反应25h，将产物用乙醇洗涤后在40℃下真空干燥15h，制得改性纤维素气凝胶；
5）将改性纤维素气凝胶加入到甲醇溶液中，混合搅拌后制得改性纤维素气凝胶甲醇分散液，然后加入滑石粉，在300W超声波下振荡分散30min，然后经离心分离、洗涤、烘干和气流粉碎，得到以滑石粉为载体的改性纤维素气凝胶粉体，然后将上述粉体与清洗干净的废旧塑料塑料、催化剂、发泡剂按照5%：87%：5%：3%的重量百分比混合均匀，经双螺杆挤出机即可制得塑料颗粒。
优选地，一种用于水面油污回收处理的塑料颗粒，其中步骤1）中，所述硫酸溶液的质量分数为63%；所述微晶纤维素与硫酸溶液的质量体积比为1:10g/ml；所述纳米纤维素悬浮液的浓度为1g/ml；所述搅拌反应的转速为50r/min。
优选地，一种用于水面油污回收处理的塑料颗粒，其中步骤2）中，所述环氧氯丙烷与纳米纤维素悬浮液的体积比为1:9。
优选地，一种用于水面油污回收处理的塑料颗粒，其中步骤3）中，所述甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸氟辛基乙酯、甲苯和过氧化苯甲酰的质量比为7:5:40:0.2；所述反应产物与乙醇溶液的质量体积比为1:30g/ml，乙醇的质量分数为65%；所述四氢呋喃与乙醇溶液的体积比为1:15。
优选地，一种用于水面油污回收处理的塑料颗粒，其中步骤4）中，所述纤维素气凝胶、溴化亚铜、甲基丙烯酸含氟共聚物、混合液的质量比为2:1:6:20；所述混合液中四氢呋喃、异丙醇和2-乙烯吡啶的质量体积比为13ml：4ml：1g；所述五甲基二乙烯三胺的添加量与纤维素气凝胶的质量比为1:2。
优选地，一种用于水面油污回收处理的塑料颗粒，其中步骤5）中，所述催化剂的制备方法如下：取10份乙腈加入到反应器中，再加入2份三氯化铈和1份碘化钠，在转速为150r/min下搅拌混合均匀，在搅拌状态下缓慢加入硅胶0.5份，在室温下继续搅拌30h，然后将体系中的乙腈用旋转蒸发仪回收，将产物在50℃下干燥8h即可。
优选地，一种用于水面油污回收处理的塑料颗粒，其中步骤5）中，所述改性纤维素气凝胶甲醇分散液中改性纤维素气凝胶的质量分数为5%；所述滑石粉与改性纤维素气凝胶甲醇分散液的质量体积比为1:10g/ml；所述以滑石粉为载体的改性纤维素气凝胶粉体的粒径为5um；所述发泡剂为偶氮化合物、磺酰肼类化合物、亚硝基化合物中任意一种；所述双螺杆挤出机的熔融温度为175℃；所述废旧塑料是回收的废旧ABS塑料、废旧PC塑料、废旧PE塑料、废旧HDPE塑料中至少一种。
优选地，一种用于水面油污回收处理的塑料颗粒，其使用方法如下：将塑料颗粒放入被油污污染的水面，待其将水面油污清除干净后，将塑料颗粒回收后放入到含有过氧化氢的水中，加入适量的纳米氧化锌，在500W微波辐射下进行处理4h，然后将塑料颗粒取出，自然晾干后在60℃烘箱中热处理4h即可，其中水中过氧化氢的含量为0.3%，纳米氧化锌的添加量为水体总重量的1%。
实施例2
一种用于水面油污回收处理的塑料颗粒，具体制备方法如下：
1）将微晶纤维素加入到硫酸溶液中，加热至45℃，搅拌反应2.5h，然后加入硫酸溶液11倍量的纯水停止反应，将产物经纯水洗涤-离心分离4次，得到的沉淀在纯水中透析6d直至水溶液呈中性，将透析过的沉淀加入到纯水中，振荡分散后制得纳米纤维素悬浮液；
2）将环氧氯丙烷加入到纳米纤维素悬浮液中，将混合溶液倒入模具中，置于65℃烘箱中反应35min，得到纤维素水凝胶，然后用去离子水洗去杂质，直至洗涤为中性，然后在-60℃冷冻干燥35h，制得纤维素气凝胶；
3）在氮气的保护下，依次将甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸氟辛基乙酯、甲苯和过氧化苯甲酰加入到反应器中，加热至75℃，恒温反应8h，将反应产物放入乙醇溶液中进行沉淀，再用四氢呋喃多次溶解乙醇沉淀，然后将产物放入真空烘箱中，在50℃下干燥7h，得到甲基丙烯酸含氟共聚物；
4）将纤维素气凝胶、溴化亚铜、甲基丙烯酸含氟共聚物置于反应器中，充入氮气除去反应器中的氧气，然后加入由除水的四氢呋喃、异丙醇和2-乙烯吡啶组成的混合液，再加入五甲基二乙烯三胺，加热至65℃，在转速为85r/min下搅拌反应23h，将产物用乙醇洗涤后在45℃下真空干燥12h，制得改性纤维素气凝胶；
5）将改性纤维素气凝胶加入到甲醇溶液中，混合搅拌后制得改性纤维素气凝胶甲醇分散液，然后加入滑石粉，在400W超声波下振荡分散25min，然后经离心分离、洗涤、烘干和气流粉碎，得到以滑石粉为载体的改性纤维素气凝胶粉体，然后将上述粉体与清洗干净的废旧塑料塑料、催化剂、发泡剂按照8%：82%：6%：4%的重量百分比混合均匀，经双螺杆挤出机即可制得塑料颗粒。
优选地，一种用于水面油污回收处理的塑料颗粒，其中步骤1）中，所述硫酸溶液的质量分数为67%；所述微晶纤维素与硫酸溶液的质量体积比为1:12g/ml；所述纳米纤维素悬浮液的浓度为1.3g/ml；所述搅拌反应的转速为70r/min。
优选地，一种用于水面油污回收处理的塑料颗粒，其中步骤2）中，所述环氧氯丙烷与纳米纤维素悬浮液的体积比为1:10。
优选地，一种用于水面油污回收处理的塑料颗粒，其中步骤3）中，所述甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸氟辛基乙酯、甲苯和过氧化苯甲酰的质量比为8:7:45:0.3；所述反应产物与乙醇溶液的质量体积比为1:35g/ml，乙醇的质量分数为75%；所述四氢呋喃与乙醇溶液的体积比为1:18。
优选地，一种用于水面油污回收处理的塑料颗粒，其中步骤4）中，所述纤维素气凝胶、溴化亚铜、甲基丙烯酸含氟共聚物、混合液的质量比为3:1:7:25；所述混合液中四氢呋喃、异丙醇和2-乙烯吡啶的质量体积比为15ml：5ml：1g；所述五甲基二乙烯三胺的添加量与纤维素气凝胶的质量比为1:2.3。
优选地，一种用于水面油污回收处理的塑料颗粒，其中步骤5）中，所述催化剂的制备方法如下：取12份乙腈加入到反应器中，再加入2.5份三氯化铈和1.5份碘化钠，在转速为170r/min下搅拌混合均匀，在搅拌状态下缓慢加入硅胶0.7份，在室温下继续搅拌25h，然后将体系中的乙腈用旋转蒸发仪回收，将产物在55℃下干燥7h即可。
优选地，一种用于水面油污回收处理的塑料颗粒，其中步骤5）中，所述改性纤维素气凝胶甲醇分散液中改性纤维素气凝胶的质量分数为7%；所述滑石粉与改性纤维素气凝胶甲醇分散液的质量体积比为1:15g/ml；所述以滑石粉为载体的改性纤维素气凝胶粉体的粒径为8um；所述发泡剂为偶氮化合物、磺酰肼类化合物、亚硝基化合物中任意一种；所述双螺杆挤出机的熔融温度为180℃；所述废旧塑料是回收的废旧ABS塑料、废旧PC塑料、废旧PE塑料、废旧HDPE塑料中至少一种。
优选地，一种用于水面油污回收处理的塑料颗粒，其使用方法如下：将塑料颗粒放入被油污污染的水面，待其将水面油污清除干净后，将塑料颗粒回收后放入到含有过氧化氢的水中，加入适量的纳米氧化锌，在550W微波辐射下进行处理3.5h，然后将塑料颗粒取出，自然晾干后在65℃烘箱中热处理3.5h即可，其中水中过氧化氢的含量为0.5%，纳米氧化锌的添加量为水体总重量的1.5%。
实施例3
一种用于水面油污回收处理的塑料颗粒，具体制备方法如下：
1）将微晶纤维素加入到硫酸溶液中，加热至50℃，搅拌反应2h，然后加入硫酸溶液13倍量的纯水停止反应，将产物经纯水洗涤-离心分离5次，得到的沉淀在纯水中透析7d直至水溶液呈中性，将透析过的沉淀加入到纯水中，振荡分散后制得纳米纤维素悬浮液；
2）将环氧氯丙烷加入到纳米纤维素悬浮液中，将混合溶液倒入模具中，置于70℃烘箱中反应30min，得到纤维素水凝胶，然后用去离子水洗去杂质，直至洗涤为中性，然后在-65℃冷冻干燥30h，制得纤维素气凝胶；
3）在氮气的保护下，依次将甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸氟辛基乙酯、甲苯和过氧化苯甲酰加入到反应器中，加热至70℃，恒温反应10h，将反应产物放入乙醇溶液中进行沉淀，再用四氢呋喃多次溶解乙醇沉淀，然后将产物放入真空烘箱中，在45℃下干燥8h，得到甲基丙烯酸含氟共聚物；
4）将纤维素气凝胶、溴化亚铜、甲基丙烯酸含氟共聚物置于反应器中，充入氮气除去反应器中的氧气，然后加入由除水的四氢呋喃、异丙醇和2-乙烯吡啶组成的混合液，再加入五甲基二乙烯三胺，加热至70℃，在转速为100r/min下搅拌反应20h，将产物用乙醇洗涤后在50℃下真空干燥10h，制得改性纤维素气凝胶；
5）将改性纤维素气凝胶加入到甲醇溶液中，混合搅拌后制得改性纤维素气凝胶甲醇分散液，然后加入滑石粉，在500W超声波下振荡分散20min，然后经离心分离、洗涤、烘干和气流粉碎，得到以滑石粉为载体的改性纤维素气凝胶粉体，然后将上述粉体与清洗干净的废旧塑料塑料、催化剂、发泡剂按照9%：80%：6%：5%的重量百分比混合均匀，经双螺杆挤出机即可制得塑料颗粒。
优选地，一种用于水面油污回收处理的塑料颗粒，其中步骤1）中，所述硫酸溶液的质量分数为70%；所述微晶纤维素与硫酸溶液的质量体积比为1:15g/ml；所述纳米纤维素悬浮液的浓度为1.5g/ml；所述搅拌反应的转速为80r/min。
优选地，一种用于水面油污回收处理的塑料颗粒，其中步骤2）中，所述环氧氯丙烷与纳米纤维素悬浮液的体积比为1:12。
优选地，一种用于水面油污回收处理的塑料颗粒，其中步骤3）中，所述甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸氟辛基乙酯、甲苯和过氧化苯甲酰的质量比为10:8:50:0.5；所述反应产物与乙醇溶液的质量体积比为1:40g/ml，乙醇的质量分数为80%；所述四氢呋喃与乙醇溶液的体积比为1:20。
优选地，一种用于水面油污回收处理的塑料颗粒，其中步骤4）中，所述纤维素气凝胶、溴化亚铜、甲基丙烯酸含氟共聚物、混合液的质量比为4:1:8:30；所述混合液中四氢呋喃、异丙醇和2-乙烯吡啶的质量体积比为17ml：6ml：1g；所述五甲基二乙烯三胺的添加量与纤维素气凝胶的质量比为1:2.5。
优选地，一种用于水面油污回收处理的塑料颗粒，其中步骤5）中，所述催化剂的制备方法如下：取15份乙腈加入到反应器中，再加入3份三氯化铈和2份碘化钠，在转速为200r/min下搅拌混合均匀，在搅拌状态下缓慢加入硅胶0.8份，在室温下继续搅拌20h，然后将体系中的乙腈用旋转蒸发仪回收，将产物在60℃下干燥6h即可。
优选地，一种用于水面油污回收处理的塑料颗粒，其中步骤5）中，所述改性纤维素气凝胶甲醇分散液中改性纤维素气凝胶的质量分数为8%；所述滑石粉与改性纤维素气凝胶甲醇分散液的质量体积比为1:20g/ml；所述以滑石粉为载体的改性纤维素气凝胶粉体的粒径为10um；所述发泡剂为偶氮化合物、磺酰肼类化合物、亚硝基化合物中任意一种；所述双螺杆挤出机的熔融温度为185℃；所述废旧塑料是回收的废旧ABS塑料、废旧PC塑料、废旧PE塑料、废旧HDPE塑料中至少一种。
优选地，一种用于水面油污回收处理的塑料颗粒，其使用方法如下：将塑料颗粒放入被油污污染的水面，待其将水面油污清除干净后，将塑料颗粒回收后放入到含有过氧化氢的水中，加入适量的纳米氧化锌，在600W微波辐射下进行处理3h，然后将塑料颗粒取出，自然晾干后在70℃烘箱中热处理3h即可，其中水中过氧化氢的含量为0.8%，纳米氧化锌的添加量为水体总重量的2%。
试验例1：分别对实施例1-3中的塑料颗粒进行油污吸收性能测试，方法如下：以煤油作为测试油品，将塑料颗粒放入盛有足量带吸收煤油的1L烧杯中，静置4h，用滤纸擦干塑料颗粒表面的煤油后进行称重，吸油倍率的计算公式为：吸油倍率A=（W1-W0）/W0，其中A为塑料颗粒的吸油倍率，W1为塑料颗粒吸油后的质量，W0为吸油之前干燥塑料颗粒的质量；
试验例2：分别采用实施例1-3中提供的使用方法对吸油后的塑料颗粒进行处理，测试塑料微球的油品回收率，油品回收率的计算公式为：油品回收率S=（W3-W2）/（W1-W0）×100%，其中W3为烧杯与塑料颗粒排出的油品总质量，W2为未放入塑料颗粒前烧杯质量，W1为塑料颗粒吸油后的质量，W0为吸油之前干燥塑料颗粒的质量；
试验例3：将试验例2中的塑料颗粒再分别按照试验例1和试验例2的方法进行二次油污吸收性能和油品回收率测试，计算塑料颗粒二次使用的吸油倍率和油品回收率；
上述试验结果如下表所示：
一次使用 实施例1 实施例2 实施例3
吸油倍率g/g 21.5 23.2 22.6
油品回收率% 82.6 84.1 83.2
二次使用 实施例1 实施例2 实施例3
吸油倍率g/g 21.3 23.0 22.4
油品回收率% 82.2 83.7 82.9
从上表可以看出，本发明提供的塑料颗粒具有优良的吸油倍率，可以有效的将水体中的油污吸收，而且吸附的油污容易排出，回收率高，同时塑料颗粒具有重复使用性，并且性能依然维持的很好。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变换或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种用于水面油污回收处理的塑料颗粒，其特征在于，具体制备方法如下：
1）将微晶纤维素加入到硫酸溶液中，加热至40-50℃，搅拌反应2-3h，然后加入硫酸溶液10-13倍量的纯水停止反应，将产物经纯水洗涤-离心分离4-5次，得到的沉淀在纯水中透析5-7d直至水溶液呈中性，将透析过的沉淀加入到纯水中，振荡分散后制得纳米纤维素悬浮液；
2）将环氧氯丙烷加入到纳米纤维素悬浮液中，将混合溶液倒入模具中，置于60-70℃烘箱中反应30-40min，得到纤维素水凝胶，然后用去离子水洗去杂质，直至洗涤为中性，然后在-55--65℃冷冻干燥30-40h，制得纤维素气凝胶；
3）在氮气的保护下，依次将甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸氟辛基乙酯、甲苯和过氧化苯甲酰加入到反应器中，加热至70-80℃，恒温反应7-10h，将反应产物放入乙醇溶液中进行沉淀，再用四氢呋喃多次溶解乙醇沉淀，然后将产物放入真空烘箱中，在45-55℃下干燥5-8h，得到甲基丙烯酸含氟共聚物；
4）将纤维素气凝胶、溴化亚铜、甲基丙烯酸含氟共聚物置于反应器中，充入氮气除去反应器中的氧气，然后加入由除水的四氢呋喃、异丙醇和2-乙烯吡啶组成的混合液，再加入五甲基二乙烯三胺，加热至60-70℃，在转速为70-100r/min下搅拌反应20-25h，将产物用乙醇洗涤后在40-50℃下真空干燥10-15h，制得改性纤维素气凝胶；
5）将改性纤维素气凝胶加入到甲醇溶液中，混合搅拌后制得改性纤维素气凝胶甲醇分散液，然后加入滑石粉，在300-500W超声波下振荡分散20-30min，然后经离心分离、洗涤、烘干和气流粉碎，得到以滑石粉为载体的改性纤维素气凝胶粉体，然后将上述粉体与清洗干净的废旧塑料、催化剂、发泡剂按照5-9%：80-87%：4-6%：3-5%的重量百分比混合均匀，经双螺杆挤出机即可制得塑料颗粒。
2.如权利要求1所述的一种用于水面油污回收处理的塑料颗粒，其特征在于，步骤1）中，所述硫酸溶液的质量分数为63-70%；所述微晶纤维素与硫酸溶液的质量体积比为1:10-15g/ml；所述纳米纤维素悬浮液的浓度为1-1.5g/ml；所述搅拌反应的转速为50-80r/min。
3.如权利要求1所述的一种用于水面油污回收处理的塑料颗粒，其特征在于，步骤2）中，所述环氧氯丙烷与纳米纤维素悬浮液的体积比为1:9-12。
4.如权利要求1所述的一种用于水面油污回收处理的塑料颗粒，其特征在于，步骤3）中，所述甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸氟辛基乙酯、甲苯和过氧化苯甲酰的质量比为7-10:5-8:40-50:0.2-0.5；所述反应产物与乙醇溶液的质量体积比为1:30-40g/ml，乙醇的质量分数为65-80%；所述四氢呋喃与乙醇溶液的体积比为1:15-20。
5.如权利要求1所述的一种用于水面油污回收处理的塑料颗粒，其特征在于，步骤4）中，所述纤维素气凝胶、溴化亚铜、甲基丙烯酸含氟共聚物、混合液的质量比为2-4:1:6-8:20-30；所述混合液中四氢呋喃、异丙醇和2-乙烯吡啶的质量体积比为13-17ml：4-6ml：1g；所述五甲基二乙烯三胺的添加量与纤维素气凝胶的质量比为1:2-2.5。
6.如权利要求1所述的一种用于水面油污回收处理的塑料颗粒，其特征在于，步骤5）中，所述催化剂的制备方法如下：取10-15份乙腈加入到反应器中，再加入2-3份三氯化铈和1-2份碘化钠，在转速为150-200r/min下搅拌混合均匀，在搅拌状态下缓慢加入硅胶0.5-0.8份，在室温下继续搅拌20-30h，然后将体系中的乙腈用旋转蒸发仪回收，将产物在50-60℃下干燥6-8h即可。
7.如权利要求1所述的一种用于水面油污回收处理的塑料颗粒，其特征在于，步骤5）中，所述改性纤维素气凝胶甲醇分散液中改性纤维素气凝胶的质量分数为5-8%；所述滑石粉与改性纤维素气凝胶甲醇分散液的质量体积比为1:10-20g/ml；所述以滑石粉为载体的改性纤维素气凝胶粉体的粒径为5-10um；所述发泡剂为偶氮化合物、磺酰肼类化合物、亚硝基化合物中任意一种；所述双螺杆挤出机的熔融温度为175-185℃；所述废旧塑料是回收的废旧ABS塑料、废旧PC塑料、废旧PE塑料、废旧HDPE塑料中至少一种。
8.如权利要求1-7任一项所述的一种用于水面油污回收处理的塑料颗粒，其特征在于，其使用方法如下：将塑料颗粒放入被油污污染的水面，待其将水面油污清除干净后，将塑料颗粒回收后放入到含有过氧化氢的水中，加入适量的纳米氧化锌，在500-600W微波辐射下进行处理3-4h，然后将塑料颗粒取出，自然晾干后在60-70℃烘箱中热处理3-4h即可，其中水中过氧化氢的含量为0.3-0.8%，纳米氧化锌的添加量为水体总重量的1-2%。
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