水体浮油聚合物吸附剂的制备
2014-02-11谭乃迪王艳张延林
谭乃迪,王艳,张延林
(1吉林化工学院,吉林 132022; 2梅河口市阜康热电有限责任公司,吉林 梅河口 135000;3东北电力大学化学工程学院,吉林 132012)
随着原油的开采、加工、运输以及各种炼制油的大量使用,大量含油类物质的废水、废渣不可避免地排入水体,随之产生的环境污染问题也越来越严重。油在水体环境中的大量存在会对水体生态系统造成严重的危害,而水体油污染问题处理的好坏直接关系到自然生态环境及经济的持续发展[1]。石油污染物进入水体后,在环境条件等因素的作用下,其组成性质和存在形式都有所变化,目前国内外对水体浮油的处理方法有很多种,其中吸附法对其他方法难以去除的一些大分子有机污染物的处理效果尤为显著,因此吸附法在水体浮油处理上有着不可取代的作用。目前国内外用作吸附剂的材料有很多,如纤维素类吸附材料[2,3]、无机材料[4]、聚合物吸附材料[5]等,各类吸附材料对水体浮油处理各有优缺点。本次研究以烯丙基环糊精、苯乙烯和丙烯酸十八酯三种单体悬浮共聚制备水体浮油聚合物吸附剂,并研究该聚合物对水体浮油污染的吸附效果。
1 实验
1.1 原料的准备
聚乙烯醇:国药集团化学试剂有限公司;烯丙基环糊精:实验室合成;丙烯酸十八酯:北京东方亚科力化工科技有限公司;偶氮二异丁腈:济南凯化化工有限公司;苯乙烯:中油吉林石化公司。
1.2 水体浮油聚合物吸附剂的制备
在浓度为0.2g/mL聚乙烯醇水溶液中搅拌下加入浓度为0.5g/mL烯丙基环糊精,10~20min后再加入苯乙烯和丙烯酸十八酯,苯乙烯与丙烯酸十八酯的物质的量比为1:1,烯丙基环糊精用量为苯乙烯与丙烯酸十八酯重量和的6%~8%,最后加入偶氮二异丁腈,其用量为苯乙烯与丙烯酸十八酯重量和的2%,通氮气搅拌1h后,升温到60℃并持续搅拌反应8~12h,将反应器中珠状物用蒸馏水洗净,室温下真空干燥24h,则得水体浮油聚合物吸附剂。
1.3 水体浮油聚合物吸附剂的吸油效果
室温下分别取制得的聚合物吸附剂0.02g各浸在苯、0号柴油、90号汽油和辽河高升集输站的稀原油中,12h后取出,沥油1min后称重,计算吸油率,吸油率为别为:48%、45%、46%、27%。
2 结果与讨论
与现有技术相比,该方法制备水体浮油聚合物吸附剂具有简便可行,反应条件温和等特点。制备的聚合物吸附剂由于含有环糊精单元,能够形成海绵状开放的多孔结构,多孔结构有利于油进入聚合物吸附剂里面,从而实现高吸油效率。该吸附剂可用于吸附河流、湖泊及海洋等水体表面浮油,达到净化水体效果。
[1]陈国华.水体油污染物治理[M].北京:化学工业出版社,2002:62.
[2]Leon-Betanzos,1996,US 5498337,Procedure for biodegradation ofwaste materials from crude oil.
[3]Berrigan;Michael R.,1998,US5763083,Oil absorbent fibrous granules.
[4]Fukuda Nobuo(JP);Hayata Sedao(JP);2006,WO2006030668,Adsorbent,method for producing same,and method for processing oilcontaining wastewater
[5]Morita elichi;oiwaiwao,1992,JP 4330984,Oil absorbent material.