吸油材料的研究进展

吸 油 材 料 的研 究进 展
刘生 鹏， 高 秋， 胡 仙林， 孟培培
（ 武汉 工程 大 学绿 色化工过 程教 育部重 点 实验 室 ， 湖北 武汉 ４ ３ ０ ０ ７ ４ ）
摘 要 ： 随着全球经济 的快速发展 ， 各 国石 油 的 需 求 量 呈 现 出 加 剧 的 趋 势 ． 石油开采 、 油 品运 输 等 过 程 产 生 的
６ ９ ｇ ／ ｇ 溢油 ， 吸油 倍率 更 高． Ｚ ｈ ｕ ［ １ 等 和 Ｇｕ ｉ 等［ １ ８ ］
制 备 的海绵 状碳 纳米 管具 有更 好 的吸油 性 能． Ｚ ｈ ｕ
等 制 备 的 碳 纳 米 管 吸 油 材 料 的 吸 油 能 力 为 ９ ２ ． ３ ０ ｇ ／ ｇ ， 传 统 吸附 剂 聚丙 烯 纤 维 织物 和 毛 毡 的
吸油能 力分 别 是 ７ ． ４ ５ ｇ ／ ｇ和 ６ ． ７ ４ ｇ ／ ｇ ， 新 制 备 的 吸油材 料 的吸 附能力 是传 统 吸油材 料 的 １ ５ ～１ ６ ． ５
１ 无机 吸 油材 料
无机 吸 油 材 料 又 可 以 分 为 炭 质 吸 油 材 料 Ｌ ７ ］ 、
倍， 吸油 能力 远 于 两 种 传统 的吸 附 剂． Ｇｕ ｉ 等 制 备 的 吸油 材 料 吸 附 柴 油 能力 为 ５ ６ ｇ ／ ｇ ， 在 磁 力 和
及 石油 产 品 的加 工 、 提炼、 储 存、 运 输 及 使 用 过 程
中产生 的泄 露 和各种 油 类废 弃 物 对 海 洋生 态 环 境
和 淡水 生态 环境 造 成 了 极 大 的破 坏［ １ ］ ． 水 中的 溢
Hale Waihona Puke Baidu
油、 油 渍不仅 降低海 洋 和淡 水 环境 的质 量 ， 影 响 食 物链 的循 环 ， 破坏 生态 平衡 ， 还 威 胁 着 人 类 的 健
加热作 用 下 可 以循 环 １ ０ ０ ０次 ， 能 重 复 使 用． Ｋａ ｚ ｕ ｏ Ｃ ” 将粉 末状 的煤在 ４ ０ ０ ～５ ０ ０℃焦化 、 氧 化、 冷却 ， 待 加热 到 ６ ０ ０ ～７ ０ ０ ℃时 骤 冷 得 到 活 性 焦炭， 再 用含 硅化 合 物进 行 憎水 处 理 ， 得 到 的 吸 附 剂 具有 憎水 亲油 性 ， 可 以很 好 的清 除水 中溢油 ． 活 性炭 除 了 自身 改 性制 成 吸 油材 料 还 可 以与 其它 材 料 复 合 增 加 吸 附 能 力． Ｋｌ ｙ ｍｅ ｎ ｋ ｏ Ｎ Ａ
第３ ５卷 第 １ ２期
２ ０ １ ３ 年 １ ２月
武
汉
工
程
大
学
学
报
Ｖ０ １ ． ３５ Ｎｏ ．１ ２ Ｄｅ ｃ ． ２ Ｏ１３
Ｊ ． Ｗｕ ｈ ａ ｎ Ｉ ｎ ｓ ｔ ． Ｔｅ ｃ ｈ ．
文章编号 ： １ ６ ７ ４ —２ ８ ６ ９ （ ２ ０ １ ３ ） １ ２— ０ ０ ２ ７ —０ ８
泄 露 和 油 类 废 弃 物 对 海 洋 和淡 水 生 态 环 境 造 成 了严 重 的 破 坏 ． 因此 ， 研 究开 发高效 、 清洁 、 循 环 使 用 的 吸 油 材 料 实 现 油 水 分 离 成 为 近期 研 究 热 点 ． 吸油 材 料 可 以分 为 无 机 吸油 材 料 和 有 机 吸 油 材 料 两 大 类 ． 无 机 吸 油 材 料 因制备简单 、 成本低 、 吸油 倍 率 高受 到 广 泛 关 注 ； 其 中疏 水 亲 油 的 海 绵 状 石 墨 烯 吸 油 材 料 因 对 各 种 油 品 适 用 性好 、 吸附速率快 、 吸油 效 率 高 、 循环能力 强得 到较好 的发展． 有 机 类 吸油 材 料 在 循 环 利 用 率 、 吸 附 速 率 方 面 明显高于无机吸油材料． 有 机 吸 油 材 料 的 研 究 旨在 提 高 其 吸 油 倍 率 、 循 环利用 率和吸 附速率 等性能 指标． 针 对 两 种 吸 油 材 料 的特 点 ， 结 合 不 同改 性 方 法 的制 备 工 艺 ， 开发 新型 、 绿色 、 高吸油 率的吸油材 料是未来研究 的
随着石 油 及 石 油 产 品用 量 的 增 加 ， 石 油 开 采
１ ． １ ． １活性炭 类吸 油材 料
活性 炭 可 由木 材 、 木
屑、 粉 煤灰 等制 得 ， 吸 附油 品后 的活 性 炭可 以用 作
固体燃 料 ， 处 理 较 为容 易 ， 不 会 对 环 境 造 成 破 坏． Ｓ ｕ ｎ等 ［ １ ５ ］ 以商 业 的活 性 炭 为 基 体 ， 再 用 氢 氧化 钾 和二 甲基硅 氧烷 修 饰 ， 制 得 的活 性 炭 具 有 很 大 的 比表 面积 和孑 Ｌ 隙率 ， 具 有很 好 的 吸 油效 果 ， 能 够选 择 性 的从水 中 去 除 多种 有 机 物 和 油 脂． Ｆ ａ ｎ等 ［ １ 制 备 了一种 大孔 径 的碳 纳 米 管 用 来 吸 附 溢 油 ， 与 膨胀石 墨吸附 ４ １ ｇ ／ ｇ相 比 ， 碳 纳 米 管 可 以 吸 附
重点． 关键词 ： 吸附 ； 溢油 ； 吸油材料 ； 研 究 进 展 中图分类号 ： ＴＱ６ 文 献 标 识码 ： Ａ ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ４ － ２ ８ ６ ９ ． ２ ０ １ ３ ． １ ２ ． ０ ０ ６
Ｏ 引 言
康［ ４ ］ ． 海 上 溢 油造 成 的破 坏 具有 危 害程 度 大 、 波 及
范 围广 、 清 除 困难 等 特 点 ［ ５ ］ ， 要解决 这些问题 ， 迫 切 的需 要开 发 出 高效 、 耐用 、 清 洁 的吸 油 材 料 ． 吸 油 材料 可归 纳为无 机 吸 油材 料 和 有 机 吸油 材 料 两 种类 型 Ｌ ６ ］ ．
天 然无 机 吸 油 材 料 ］ 、 人 工合成无 机吸油材料［ ９ ］ 和 功能 化改 性 无 机 吸 油 材 料［ １ ０ ］ ４种 类 型． 无 机 吸