纖維素基吸油材料的制備及其吸附行為研究.pdf

1、以落棉纖維(Noil)為基材，甲基丙烯酸丁酯(BMA)為接枝單體，過硫酸鉀(K2S2O8)為引發(fā)劑，二乙烯基苯(DVB)為交聯(lián)劑，采用懸浮接枝聚合法制備出對柴油、豆油、機油和液體石蠟具有良好吸附性能能和穩(wěn)定持油性能的甲基丙烯酸丁酯接枝改性落棉纖維(BMA-g-Noil)。采用TEM、FTIR、XRD、DSC-TG對纖維形貌、結(jié)構(gòu)、結(jié)晶度及熱穩(wěn)定性進行了表征，探討了接枝工藝中單體、引發(fā)劑、交聯(lián)劑用量及反應(yīng)溫度、時間等參數(shù)對BMA-g-No

2、il吸油率的影響。探討了所得纖維在不同油品、浮油濃度、pH值、水體溫度下的吸附性能。以柴油為被吸附油品，研究了BMA-g-Noil吸附柴油的吸附動力學(xué)及吸附熱力學(xué)，探究其吸附機理。結(jié)果表明，BMA-g-Noil的最佳制備條件為:m(Noil)∶m(BMA)∶m（過硫酸鉀）∶m（二乙烯基苯）∶=1∶1.5∶0.025∶0.63，反應(yīng)溫度為75℃，時間為4h。相較于未改性纖維，所制備的BMA-g-Noil結(jié)晶度升高，親油拒水性增強，BMA-

3、g-Noil對各種油品的吸油率隨油品粘度的增加而升高。當(dāng)用于水面浮油回收時，其最佳吸附條件為:水體呈中性，溫度為35℃，浮油濃度≥50g/L，此時BMA-g-Noil的吸油率為14.9g/g，吸水率為1.2g/g，且具有良好的懸浮性能。當(dāng)溫度20℃時，BMA-g-Noil對柴油的吸附過程可采用擬二階動力學(xué)方程進行描述，且吸附等溫線符合Temkin等溫吸附模型，表明此吸附過程為化學(xué)吸附;溫度為20-35℃時吸附焓變△H＞0，自由能△G＜0

4、，表明吸附過程為吸熱、自發(fā)進行的吸附行為)。
　　以落棉纖維為基材，氧化石墨烯(GO)懸浮液為改性劑，通過加熱攪拌及高溫還原，制備出對柴油、機油、液體石蠟和豆油具有優(yōu)良吸附性能和持油性能的石墨烯改性落棉纖維(RGO/Noil)吸油材料。采用TEM、FTIR、XRD、TG對纖維形貌、結(jié)構(gòu)及熱穩(wěn)定性進行了表征，探討了改性工藝中氧化石墨烯濃度、溫度和反應(yīng)時間對氧化石墨烯改性落棉纖維(GO/Noil)接枝率及粘附均勻度的影響，研究了還原溫

5、度對GO/Noil制備RGO/Noil還原度的影響。此外，分析了油品種類、浮油濃度對石墨烯改性落棉纖維吸油材料吸附效果的影響，考察了改性纖維保油性能和重復(fù)使用性能。結(jié)果表明，GO/Noil最佳制備工藝為:氧化石墨烯濃度1mg/ml，溫度90℃，反應(yīng)時間30min，熱還原溫度150℃。所制備的改性纖維對機油、豆油、柴油及石蠟飽和吸油率分別為25.7、26.2、24.2和22.8g/g，其對蒸餾水的接觸角為122.5°，表現(xiàn)出優(yōu)良的親油拒水