海面无机吸油材料的研究进展
2020-09-16孙晓艳俞莉红王鑫高文元
孙晓艳,俞莉红,王鑫,高文元
海面无机吸油材料的研究进展
孙晓艳1,俞莉红2,王鑫1,高文元1
(1. 大连工业大学 纺织与材料工程学院,辽宁 大连 116034;2. 辽宁省国家新型原材料基地建设工程中心,辽宁 沈阳 110031)
综述了在海面环境溢油、油污处理时可应用的无机吸油材料、有机吸油材料、化学合成吸油材料及其研究和应用现状。常见的无机吸油材料有硅藻土、贝壳粉、粉煤灰、膨润土、活性炭等,其中,硅藻土、活性炭吸油效果比较突出;天然有机吸油材料为木棉纤维素、纸浆纤维素等;化学合成材料有改性聚丙烯、聚氨酯海绵等。其中,制备高分子高吸油型材料成本高且吸油效果不显著,尤其是聚氨酯海绵,极具吸水性。无机吸油型材料的制备成本低廉、原材料资源分布广、化学性能稳定、吸油效率高使得被广泛开发利用,同时,还展望了无机吸油材料研究技术的发展前景。
无机;有机;化学合成;改性;吸油
0 引言
在工业快速发展的趋势下,大量工业油污排放,海上油田、油轮漏油等油污事件使得环境受到极大的破坏。水体含油量达0.01 mg/L时,就能使鱼肉带有特殊气味而无法食用;水体含水量达到0.01 mg/L—0.1 mg/L时,对鱼类和水生生物生长就会产生影响;当水体含石油类物质达到0.3 mg/L—0.5 mg/L时,水就会产生异味而不适合饮用[1]。而我国作为石油大国,2018年进口石油高达4.62亿t。中国每年排入海洋的石油约12万t,近海域的石油平均质量浓度已达到0.055 mg/L,并且污染还在持续加剧。油污对海洋生物的危害主要来自难溶解、低含氧量及低透光率的油膜。因此,油膜的妥善处理是至关重要的。
对应用于油污处理的材料可分为天然无机材料、天然有机材料、化学合成材料。普遍的油污处理材料都有吸附特性,部分材料经过化学合成与实验改性可达到高吸油选择性的材料。本文针对几种典型的吸油材料改进进行了探讨。
1 天然无机吸油材料
目前,常用的无机吸油材料主要包括硅藻土、贝壳粉、粉煤灰、膨润土等,都各有优缺点,可通过实验进行性能改进。
1.1 硅藻土
硅藻土是由硅藻单细胞藻类死亡后堆积,经过成岩作用而形成的一种具有多孔结构生物硅质岩,主要成分是SiO2,同时还包含少量Al、Fe、Ca、Mg、Na、K、P等元素的氧化物和少量的有机质[2],孔体积0.45 cm3/g—0.98 cm3/g,具有相对的不可压缩性,化学稳定性。在我国储量丰富,价格低廉、孔容大,是环境友好型吸附剂。经过对其浸渍或灼烧等活化处理,能增大比表面积和孔容比,提高对油的吸附力[3]。
硅藻土在600 ℃—800 ℃,15 min—30 min焙烧下呈孔隙率最佳。武家玉等[4]实验得胶黏剂可溶性淀粉与硅藻土配比混合,随着可溶性淀粉的增加,形成的改性硅藻土颗粒的抗压强度不断增加。当可溶性淀粉与硅藻土质量比为1:5时,所成改性硅藻土颗粒吸附性最佳。左然芳等[5]利用硅烷偶联剂对硅藻土进行改进,使其表面显有亲油基团,增大硅藻土吸油选择率。Bhishma R.Sedai等[6]将硅藻土(DE)用hfip(六氟异丙醇)处理制备超疏水带有聚合物粘合剂的涂料。当hfip处理的DE颗粒中含有接枝物时,会产生超疏水表面,且制备价格低廉。
我国硅藻土储量丰富且在很多领域对硅藻土也有着很大的需求。但是,改性以及深加工以后的硅藻土还比较少,在这方面我国与发达国家还存在一定的距离。我们需要对改性硅藻土重新认识并发展应用[7]。硅藻土吸附过程基本不可逆,可重复利用率低。
1.2 贝壳粉
贝壳粉是壳体类生物去除肉后的外壳经粉碎等加工处理形成的粉状物质。贝壳粉中95 %成分是碳酸钙,以及甲壳素和少量的氨基酸和多糖物质,是环境友好型吸附材料,也常用于化妆品、室内装修、干燥剂、食品钙源等。由于贝壳粉的成分组成在燃烧分解下,其中像蛋白质等有机质分解后呈较高的孔隙率,增大了比表面积,更有利于吸附杂质。
胡学寅等[8]利用食用后废弃的扇贝壳进行酸洗和高温煅烧等试验,得到用0.5 %盐酸酸洗扇贝壳再经1050 ℃的高温煅烧处理30 min,可获得主要成分为氧化钙的贝壳吸附材料。这种新型无机吸附材料与纯活性炭相比,有更大的孔容量,且制成的材料具有一定的物理、化学杀菌效果。可广泛使用于吸附各种气液杂质。Suchada Sirisomboonchai等[9]在采用煅烧扇贝壳(CSS)作为催化剂,在封闭系统中对废弃食用油(WCO)和甲醇进行酯交换反应,制备生物柴油(BDF)试验中得出。与工业CaO相比,CSS具有更高的催化活性,在65 ℃时,对BDF的吸收率可达86 %。其中,对CSS煅烧温度最好控制在1000 ℃,催化剂装载量:甲醇与油的摩尔比为6:1,反应时间为120 min。CSS将预计成为世界海关组织生产生物柴油的低成本替代催化剂。
目前,贝壳粉的主要应用包括:吸附剂、杀菌剂、功能材料等,但是由于研究局域性,很多应用尚不成熟,需要深入研究,不断改进[10]。
1.3 粉煤灰
粉煤灰是从煤燃烧后烟气中收下来的细灰,是燃煤电厂排出的主要固体废弃物。其主要氧化物组成为:SiO2、Al2O2、FeO、Fe2O2、CaO、TiO2等。其中,90%以上为湿排灰,活性较干灰低,污染环境,是我国排量较大的废渣之一。粉煤灰外观类似水泥,其颜色可以反映含碳量的多少和差异。粉煤灰颗粒呈多孔型蜂窝状组织,比表面积较大,具有较高的吸附活性。其吸附作用主要包括物理吸附和化学吸附两种[11],且对酯交换反应具有催化作用[12]。粉煤灰颗粒直径约在0.5 μm—300 μm,孔隙率高达50 %—80 %。通过废物利用,将粉煤灰进行改性可达到有效吸油的效果。
周珊等[13]经过试验表明,在10 %AlCl3和10 % FeCl3,室温、pH=10的条件下搅拌30 min,灰水质量比为1:10下处理后的粉煤灰除油效果最佳。其中,出水含油量大大降低,从256 mg/L降到9.3 mg/L,除油率为96.36 %。在实际应用上,对黄石市火力发电厂的粉煤灰进行改性后,在该市大冶钢铁集团的冶金含油废水中,取得了良好的去油效果。秦兰兰等[14]通过对粉煤灰的改性试验,发现不同处理后粉煤灰对采油废水油分的去除效果存在差异,粉煤灰改性方法实验表明,酸改性粉煤灰对采油废水的油分去除效果比碱改性好。正交试验得最佳改性条件为:盐酸浓度0.3 mol/L,灰酸比为1:2,搅拌速度300 r/min,搅拌时间为15 min,最佳温度条件为室温,pH<3,投加量100 g/L,搅拌速度为300 r/min—350 r/min,搅拌时间2 h,静置12 h。用酸改性粉煤灰处理采油废水,处理结果符合国际含油废水一级排放标准。在制备超疏水性的粉煤灰涂层棉织物中,Muhammad Zaman Khan等[15]通过机械活化粉煤灰颗粒(将粒径为3547 nm的未磨粉煤灰经30 min干燥后,转化为粒径1000 nm的较小颗粒)的包覆来改善棉织物的紫外线防护和超疏水性能。是一种简单、低成本的方法。
粉煤灰是廉价的废弃物,用粉煤灰去处理含油废水拥有很好的前景[16]。但粉煤灰往往作为常规载体替代物,在催化领域研究不深入。
1.4 膨润土
中国膨润土预测资源量在80亿t以上,资源丰富,价格低廉[17]。膨润土是以蒙脱石为主要矿物成分的非金属矿产,蒙脱石结构是由两个硅氧四面体夹一层铝氧八面体组成的2:1型晶体结构。由于蒙脱石晶胞形成的层状结构存在某些阳离子,如Cu、Mg、Na、K等,且这些阳离子与蒙脱石晶胞的作用很不稳定,易被其他阳离子交换。所以,具有较好的离子交换性。
方曦等[18]试验得膨润土经钠化改性和有机改性后,用于处理柴油模拟废水效果优于原有模拟废水。通过考察确定制备用十二烷基三甲基溴化铵改性膨润土的优化工艺条件为:改性剂用量为3.0 g,改性时间为90 min,改性温度为80 ℃,且该优化工艺制备的改性膨润土处理含油废水不会造成二次污染,同时经济效益佳。吴丽蓉等[19]通过探索和正交试验确定,当改性剂用量为0.8 g(膨润土质量的16 %),改性时间为3 h,改性温度为90 ℃。其中,在处理油污时投加量为6.8 g/L,pH=7—12,沉降时间为3 min,室温左右时,除油率可达98.9 %以上。该制备过程简单且经济效益高。RODR- IGUEZ-SARMIENTO等[20]用CTAB对膨润土进行改性研究。刘香玉等[21]将CTAB对膨润土的改性进行了进一步的研究,所制备的改性膨润土吸油率比改性前提高至13.1 %,最高可达到59.5 %,单位质量吸油量可达526.3 mg/g。Shiva Salem等[22]将膨润土酸处理(浓硝酸,1.00 mol/L)使纳米孔重新组织(平均孔径为12 nm),来提高吸附性。
膨润土作为吸油材料制备常见原料之一,具有广泛的废物利用价值。但膨润土在超过某一pH值范围时,其性能将大打折扣或消失。
1.5 活性炭
活性炭是由木质、煤质和石油焦等含碳的原料在隔绝空气的条件下加热(炭化),产生微孔发达的结构(活化)。活性炭的表面微孔直径大多在2 nm—50 nm之间,比表面积极高,每克活性炭的表面积为500 m2—1500 m2,广泛应用于吸附,除味等。活性炭中的灰分组成及其含量对炭的吸附活性有很大的影响。灰分主要由K2O、CaO、MgO、Al2O3、Fe2O3、SO3等。当前,活性炭应用于城市生活饮水,空气等领域,也是处理含油废水中最常见的吸附材料。唐政等[23]在制备处理传播机舱含油污水的活性炭试验中得到最佳活化工艺条件为:剂料比2.5:1,活化温度:550 ℃,活化时间:2 h。在此工艺条件下制得的活性炭产品平均孔径6.76 nm,比表面积1005 m2/g,且对乳化油的最大静态吸附量为57.6 mg/g。
活性炭一般均制成粒状或粉状,虽然粉状活性炭价格低廉,吸附性强于颗粒状,但不利于重复使用,一般操作方选择粒状较为方便。
各种材料性能比较见表1。
表1 材料性能比较
Tab.1 Comparison of material properties
吸油材料类别天然无机材料天然有机材料化学合成材料 综合比较资源范围广,化学性能稳定,吸附容量大,改性简单资源范围广,具有丰富亲水基团,憎水性低,改性成本较大成本较大,环境友好性较小,较难实现大量投入批量生产 常见改性方法接枝法(CTAB等亲油单体接枝)、酸处理法(相应溶液处理进行键改)接枝法(甲基苯烯酸甘油脂等单体接枝)气凝胶法(溶液处理、脱泡、长时间)
2 天然有机吸油材料
目前,常用的天然有机吸油材料主要包括纤维素等,都各有优缺点,可通过研究改性提高除油率。
天然植物纤维是地球上最丰富的可再生资源,以各种形式广泛存在于自然界中。据统计,自然界中每年能生产约1.5×10¹² t的纤维素[24]。在沿海地区,人们常用秸秆等纤维素植物进行含油废水浸泡处理。但造成的结果是纤维极大部分吸附的是水而不是油污,处理效果极差,是由于植物纤维的主要成分是纤维素、半纤维素以及木质素。其中,纤维素是整个生物质的骨架部分,约占40 %[25]。纤维素分子一端具有丰富的羟基、强吸水性,使得纤维素吸油选择率低下,且保油率也极差。同时,在张鑫等[26]研究分析中得知,由于木质素对纤维素、半纤维素的保护使得改性更加困难,无法轻易地接枝亲油性单体。
徐斌[27]等将棉纤维素与石墨烯结合,试验通过加入20%棉纤维素粘液和少量抗血酸钠(100 mg氧化石墨烯:0.5 g抗血酸钠)的氧化石墨烯溶液,20 min超声处理后,95 ℃水浴反应6 h,冷却、清洗、干燥机冻干得到复合吸油材料。该材料可以通过乙醇脱油多次重复使用。冯晓宁等[28]以棉短绒纤维素作为基材,甲基丙烯酸甘油脂和苯乙烯为单体,通过接枝反应制备吸油材料。其中,试验得最佳工艺条件:纤维素单体浓度为0.7 mol/L;引发剂浓度为0.06 mol/L;反应温度为90 ℃;反应时间为18 h,该条件下所制备的吸油材料对0#柴油的吸油率可达19.4 g/g。Abdul Halim等[29]通过黄药法制备生物可降解的强吸油性能的纤维素海绵,具有足够机械强度且油水分离度>98 %。而在我国助滤剂行业,低成本的纤维素助滤剂也逐渐取代硅藻土助滤剂。
纤维素在自然界中有良好的降解性,优于其他材料。对于纤维素的改进主要从表面粗糙程度入手,可达到超疏水亲油特性。
3 化学合成吸油材料
目前,常用的化学合成吸油材料主要包括改性聚丙烯、活性炭、聚氨酯海绵等,具有良好的吸油选择性及实用性,是未来吸油材料发展的主要方向。
3.1 改性聚丙烯
聚丙烯是众多吸油材料的原材料,其具有亲油疏水的特性,可塑性较强。其中,发泡聚丙烯泡沫具有良好的亲油性和疏水性,对柴油、甲苯、机油和食用油的饱和吸附倍率为9.5 g/g(在吸油后不下沉的条件下,对柴油的吸附过程符合伪二级吸附动力学方程),且发泡聚丙烯泡沫重复利用的次数可达8次,重复利用价值较高[30]。纳米聚丙烯具有很强的吸油能力,对柴油、汽油、机油和原油的吸油倍数分别为22.30 g/g、29.50 g/g、46.30 g/g、34.90 g/g,吸油能力大约是普通聚丙烯纤维的2—4倍。而纳米聚丙烯纤维在重复使用8次以上后,对汽油、柴油、机油和原油的吸油倍数仍在10倍以上,对机油和原油的饱和吸附量分别为54.05 g/g、35.34 g/g,且随着温度升高而提高,纳米聚丙烯纤维具有很大的应用效益[31]。
对于聚丙烯的改性,大部分通过接枝亲油单体来实现的。于洪健等[32]利用紫外线(365 nm)接枝技术与熔喷聚丙烯无纺布,以丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯为单体,并与水、二苯甲酮和异丙醇配制成40 ml溶液(水:异丙醇的配比为4:1),进行接枝试验。试验得知,当改性聚丙烯的接枝率为16.2 %,被吸附体系pH值为8,温度为35 ℃时,材料饱和吸附率最大。郭艳玲等[33]通过低温等离子体改性聚丙烯,试验得PP材料通过等离子体压强300Pa,处理时间180 s,功率40 W,接枝反应温度78 ℃,反应时间2 h,单体质量分数为15 %,接枝率为7.2 %时工艺最佳,饱和吸油率为13.8 %,且保油率为12.2 g/g。马艳等[34]试验改进了原位反应增容法,在使丙烯酸丁酯接枝于聚丙烯上后,利用叔氢原子的活泼性使丙烯酸丁酯接枝于聚(甲基)丙烯酸酯上,将接枝聚合物当作增溶剂来改善聚丙烯和聚(甲基)丙烯酸酯的相容性。后利用熔融纺丝来制备相关吸油纤维,该纤维在接触油品后能够迅速吸收,且检测得PP相与BMA-BA共聚物相在一定程度上相容。朗仙华等[35]采用热诱导相分离法(TIPS)和超临界法制备了花瓣状多孔聚丙烯气凝胶,其具有多孔微纳米级表面形貌,具有超疏水性(气凝胶和涂层表面的水接触角均大于150 °)
功能性高分子材料是材料界发展的热点之一。而具有优良吸油能力的聚丙烯,接枝反应操作简单,单体原料低廉,发展前景十分可观。
3.2 聚氨酯海绵
聚氨酯海绵已是海上漏油事件常见的的“清洁工”,但聚氨酯海绵在吸油的同时,还会吸收大量的水,使得其吸油性能大打折扣。其中,聚氨酯海绵的吸油量主要是由表面吸附量和内部存贮量决定的,而内部存贮量是由海绵内部孔隙率决定的[36]。康永[37]通过物理发泡剂141b和催化剂用量的改变来制备不同聚氨酯泡沫得到最佳工艺条件。武元鹏等[38]在制备磁性吸油材料的试验中,以废弃聚氨酯泡沫为模板,CMC作为链接分子链,FeCl3作为铁源,得到最佳工艺条件为:FeCl3浓度选用0.1 mol/L,CMC浓度选取0.3 wt.%。其中,材料对水的接触角达到115.9 °,有明显的亲油疏水特性,可在外界磁场控制下实现高效油水分离,具有重复利用的价值。M.Vintu,G.Unnikrishnan[39]采用Sonogashira偶联反应合成ICZP6,并与纳米氧化铁嵌聚氨酯泡沫结合,开发出一种低成本,在水体系中的油污吸附剂。
用于日常生活中的聚氨酯海绵吸水能力极强,不适用于油水分离处理。高性能疏水的海绵的制作普遍方法复杂且成本高,今后应积极优化制备方法和工艺,并制造可工业化的耐用型亲油疏水海绵[40]。
4 结语
在极具挑战的油污污染环境问题下,研制功能性的吸油材料是关键。天然无机材料的改性及应用是未来油污处理材料的一大发展趋势,在于其低廉的成本与简易的改姓处理方式。可以无机材料为基材,进行键组织分析,进行针对性离子溶液改性,提高材料除油率。与此同时,超疏水亲油型(主要通过改变材料与分子间的接触角来实现)改性是目前众多材料改进的大趋势,但成本问题较难解决。
虽然我国吸油原材料资源丰厚,但深入改性的材料较少,我们需要重新认识了解材料,制备高环保性、高吸油性能的新型材料。
[1] 郭常颖, 赵鹏程, 肖靖 .几种吸附材料在含油废水处理中的应用[J]. 环境科学与管理, 2010, 35(3): 97-99.
[2] 刘洁, 赵东风. 硅藻土的研究现状及进展[J]. 环境科学与管理, 2009, 34(5): 104-106.
[3] YANG Fei,ZHAO Meng,ZHANG Gang. Study on the Treatment of Wastewater by Diatomaceous Earth and Modified Diatomaceous Earth [J]. Value Engineering, 2016, 30: 145-146.
[4] 武家玉, 李镇镇. 改性硅藻土颗粒的制备及其吸附研究[J]. 四川化工, 2018, 21(1): 8-12.
[5] 左然芳, 杜高翔, 廖经慧. 超细硅藻土粉体的硅烷改性[J]. 中国粉体技术, 2011, 17(2): 20-22.
[6] Bhishma R. S, Bal K K, Hamid M, et al. Development of super–hydrophobicity in fluorosilane-treated dia –tomacaous earth polymer coatings [J]. Applied Surface Science, 2016, 386(15): 178-186.
[7] 黄旭. 硅藻土的改性及深加工利用[J]. 科学技术创新, 2019, 26(2): 51-52.
[8] 胡学寅, 周丽丽, 齐兴义. 贝壳吸附材料的制备与表征[J]. 应用科技, 2008, 35(3): 70-72.
[9] Suchada Sirisomboonchai,ect.Biodiesel production from waste cooking oil using calcined scallop shell as catalyst [J]. Energy Conversion and Management, 2015, 95(1): 242-247.
[10] 崔童. 贝壳的结构与应用的研究领域[J]. 河北渔业, 2019(7): 47-50.
[11] WARD B M,GETMAN R B. Molecular simulations of physical and chemical adsorption under gas and liquid environments using force field and quantum mechanics-based methods [J]. Molecular Simulation,2014, 40(7-9): 678-689.
[12] XIANG Yulin,XIANG Yukun,WANG Lipeng . Microwave radiation improves -biodiesel yields from waste cooking oil in the presence of modified coal fly ash [J].Advanced Materials, 2017, 11(6): 1019-1029.
[13] 周珊, 杜冬云. 改性粉煤灰处理含油废水实验研究[J]. 化学与生物工程, 2005(6): 43-45.
[14] 秦兰兰, 王有乐, 王文斌, 等. 粉煤灰吸附法处理含油废水的研究[J]. 湖北农业科学, 2015, 54(10): 2367-2371.
[15] Muhammad Zaman,ect.Superhydrophpbicity,UV protection and oil/water separation propertiesodflyash/Trimrnthoxy (octadecy) silane coated cotton fabrics [J]. Carbohydrate Polymers, 2018, 202(15): 571-580.
[16] 曾莉. 改性粉煤灰处理含油废水的研究[J].热点聚焦, 2010,11(1): 7-9.
[17] 赵军超, 王权, 任秀娜, 等. 钙基膨润土辅助对堆肥及土壤 Cu、Zn 形态转化和白菜吸收的影响[J]. 环境科学, 2018, 39(4): 1926-1933.
[18] 方曦, 黄志宇, 杨文, 等. 改性膨润土处理模拟含油废水试验研究[J]. 钻采工艺, 2007(4): 102-104.
[19] 吴丽蓉, 李克华. 改性膨润土处理含油废水试验研究[J]. 长江大学学报, 2006, 3(4): 42-45.
[20] RODRIǴUEZ-SARMIENTO D C, PINZON-BELLO J A. Adsorption of sodium dodecylbenzene sulfonate on organophilicbentonites [J]. Applied Clay Science, 2001, 18(3/4): 173-181.
[21] 刘香玉, 孙娟, 赵朝成, 等. CTAB改性膨润土制备及其对海洋溢油的吸附性能[J]. 环境工程学报, 2019, 13(1): 68-78.
[22] Shiva Salem, Amin Salem, Aylin Agha Babaei. Application of Iranian nano-porous Ca-bentonite for recovery of waste lubricant oil by distillation and adsorption techniques [J]. Journalof industrial and Engineering Chemistry, 2015, 23(25): 154-162.
[23] 唐政, 郑青榕, 李松. 船舶机舱含油污水用活性炭试剂[J]. 2017, 22(3): 33-37.
[24] 叶代勇, 黄洪, 傅和青, 等. 纤维素化学研究进展[J]. 化工学报, 2006, 57(8): 1782-1791.
[25] 彭丽, 刘昌见, 刘百军, 等. 天然有机纤维吸油材料的研究进展[J]. 化工进展, 2014, 33(2): 405-411.
[26] 张鑫, 刘岩.木质纤维原料预处理技术的研究进展[J]. 纤维素科学与技术, 2005, 13(2): 772-776.
[27] 徐斌, 钱美尹, 赵雅萍. 石墨烯棉纤维复合材料去除海洋溢油的性能研究[J]. 环境与发展, 2018(8): 96-98.
[28] 冯晓宁, 丁成立, 刘月娥. 棉短绒纤维素基复合材料的制备及吸油性能[J]. 高分子材料科学与工程, 2019, 35(7): 25-30.
[29] Abdul Halim, ect. Fabrication of cellu –lose nanofiberdeposited cellulose sponge as an oil-water separation membrane [J]. Separation and Purification Technology, 2019, 224(1): 322-331.
[30] 沈兵兵, 俞志敏, 吴文涛, 等. 发泡聚丙烯泡沫的吸油特性研究[J]. 合肥工业大学学报, 2015, 38(4): 543-547.
[31] 王文华, 王静, 寇希元, 等. 纳米聚丙烯纤维吸油特性及对水面浮油的吸附研究[J]. 海洋技术, 2013, 32(2): 106-109.
[32] 于洪健, 崔永珠, 何佩峰, 等. 紫外改性聚丙烯吸油材料的吸附性能[J]. 印染, 2018, 23: 14-17.
[33] 郭艳玲, 崔永珠, 吕丽华, 等. 低温等离子体改性制备聚丙烯吸油材料[J]. 大连工业大学学报, 2015, 34(6): 453-457.
[34] 马艳, 徐乃库, 封严. 原位反应增容法制备聚丙烯增强聚(甲基)丙烯酸酯吸油纤维及其结构与性能表征[J]. 功能材料, 2016, 8(47): 8157-8163.
[35] Xian Hua Lang,ect. Fabrication and characterization of polypropylene aerogel material and aerogel coated hybrid materials for oil-water separation applications [J].Progress in Organic Coatings, 2019, 137: 105370.
[36] 杜昕昕, 王普慧, 王耀兵. 一种吸油泡沫材料的吸油性及吸油机理探讨[J].环境科学与管理, 2012, 37(5): 115-119.
[37] 康永. 高吸油性能软质聚氨酯泡沫的合成研究[J]. 橡塑技术与装备(塑料), 2018, 44(24): 6-13.
[38] 武元鹏, 周昌亮, 薛诗山, 等. 羧甲基纤维素钠修饰的聚氨酯泡沫制备磁性吸油材料[J]. 高分子学报, 2017(3): 516-523.
[39] M. Vintu, G.Unnikrishnan. Indolocarbazole based polymer coated super adsorbent polyurethane sponges for oil/organic solvent removal [J]. Journal of Environmental Management,2019, 248: 109344.
[40] 杨振生, 张阳阳, 李春利, 等. 疏水聚氨酯海绵吸油材料研究进展[J]. 化工新型材料,2019, 47(8): 34-38.
Research Progress of Inorganic Oil-absorbing Materials on Sea Surface
SUN Xiaoyan1YU Lihong2WANG Xin1GAO Wenyuan1
(1. School of Textile and Material Engineering, Dalian Polytechnic University, Dalian 116034, Liaoning, China; 2. The Engineering Center of National New Raw Material Base Construction of Liaoning Province, Shenyang 116034, Liaoning, China)
Inorganic oil absorbent materials, organic oil absorbent materials, chemical synthetic oil absorbent materials and their research and application status in sea surface environmental oil spill and oil pollution treatment are reviewed in this paper. Common inorganic oil-absorbing materials are diatomite, shell powder, fly ash, bentonite, activated carbon, etc. Natural organic oil-absorbing materials are kapok cellulose, pulp cellulose, etc. The chemical synthesis material has the modification polypropylene, the polyurethane sponge and so on. High polymer oil-absorbing materials prepared at high cost, however, indicates insignificant oil-absorbing effect. Polyurethane sponge, for example, is highly water absorbent. Inorganic oil-absorbing materials have been widely developed and used for their low production cost, wide distribution of raw materials, stable chemical properties and high oil-absorbing efficiency, therefore, they hold promise for the technological development of the field.
inorganic; organic; chemosynthesis; modified; oil absorption
TQ174.75
A
1006-2874(2020)04-0024-06
10.13958/j.cnki.ztcg.2020.04.006
2020‒02‒25。
2020‒02‒28。
2017年辽宁省高等创新团队项目(LT2017017);2018年辽宁省高等学校产业技术研究院项目(2018LY014);大学生创新创业训练计划项目(202010152077,201910152159)。
高文元,男,博士,教授。
2020‒02‒25.
2020‒02‒28.
GAO Wenyuan, male, Ph.D., Professor.
dlgwy64@163.com