玉米秸秆的化学改性、表征及吸油性能的研究

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:maiapink
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着能源消耗量的增加,世界面临着来自石油及其衍生物所带来的各种危害之中。在原油的抽取、冶炼、转换、储存,尤其是运输过程中,会造成泄漏等问题,由此产生的水质污染,土壤污染,严重侵害着生态环境,也损害着人类的健康发展。面对由石油带来污染问题,首要任务是防止大量污染物的扩散,后续过程则是应用各种方法综合治理,将生态危机降低最低,以期最大限度地减小油类污染对社会、环境和经济所造成的不良影响。常规处理溢油的方法有生物修复、原位燃烧和机械抽取。其中又以机械抽取中吸附剂的使用最为经济有效。吸油材料不仅能使油类污染物由液态转化为固体或者半固体,便于后续常规方法的处理;而且能尽可能多地回收溢油,在减少环境危害的同时回收资源。本文即因地制宜,选取天然玉米秸秆材料作为吸油材料,它有低密度、低成本、无毒和可生物降解等优点。鉴于玉米秸秆本身吸油量不多,本文采用化学改性的方法对其进行处理,以实现高效吸油。本文分别以苯乙烯、苯乙烯和甲基丙烯酸丁酯的混合物作为接枝单体,通过悬浮聚合法进行复合吸附剂的制备,由此获得了两种高效的吸油材料SCS和BMS-CS。为了评价改性后材料的吸油性能,分别在纯油体系和油水体系中研究其吸油特征。并且各种影响因素,如吸附剂粒径大小、接触时间、吸附温度、保油性能和重复利用率等均进行了相应的讨论。同时借助扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱和X-射线衍射对改性前后材料的微观形态、官能团变化和晶型结构进行表征。由此得出如下结论:1)对于SCS来说,其最佳的制备条件为:60℃下,在玉米秸秆3.00g、引发剂BPO为0.30g、单体苯乙烯12.0mL、交联剂MBA为0.02g的条件下反应6h。BMS-CS的最优制备参数为:在50℃,引发剂硝酸铈铵2.0mmol/L、单体甲基丙烯酸丁酯和苯乙烯浓度分别为0.6mol/L和0.012mol/L、交联剂MBA质量百分数0.1%(相对于RCS)的前提下反应25h。2)SEM图显示出改性后的材料表面变得粗糙且呈毛刺状,具有较多不规则的褶皱,并伴有小孔出现。XRD图中结晶度的下降也印证粗糙度的增加。FT-IR红外图谱中新出现的酯基官能团和苯乙烯基官能团的吸收峰说明亲油单体被接枝到玉米秸秆原材料RCS的表面。各种材料表征手段(SEM、XRD和FT-IR)表明了材料结构及官能团的变化,从理论上说明为何改性后的材料具有高效的吸油性能。此外,改性后的材料仍保留着纤维素本身的特性,这为后续进一步处理提供物质基础,同时纤维素本身的可降解性也使得材料吸油后便于处理和生物分解。3)实验结果显示常温下RCS、SCS和BMS-CS的吸油量分别为5.23g/g、16.73g/g和20.12g/g,此数据显示改性后的材料吸油性能得到增加。吸附动力学以及不同温度下的吸油性能表明:SCS和BMS-CS具有快速的吸油平衡时间,吸油量受温度影响,随着温度的降低油的粘度增大,使更多的油可以附着在材料表面,从而增大吸油量。此外吸附的油可以通过简单的挤压方法排出材料之外,使吸附剂可以多次重复利用。相对于原材料RCS,改性后的SCS和BMS-CS展示出了良好的吸油特性,快速的吸附平衡时间,出色的油水选择性,高效保油性能和重复利用能力。总之,从总体上说,改性后的材料SCS和BMS-CS是一种具有高吸油量、低密度、无毒和可生物降解等优点的天然吸油材料,可以部分取代商业化的高吸油树脂产品。
其他文献
[目的]观察Hsf1在二乙基亚硝胺(DEN)诱导急性肝损伤组织中的表达及活性变化。[方法]选取8周龄C57BL/6J小鼠,随机分为3组:对照组、DEN损伤24 h组及DEN损伤48 h组。DEN损伤组小
[目的]观察川楝子的抗炎作用,预测其可能的抗炎机制。[方法]通过小鼠耳肿胀实验观察川楝子的抗炎作用。使用TCMSP数据库根据DL≥0.18筛选川楝子的活性成分,Swiss Target Pred
关于祁连山东部地质调查,从1925年袁复礼发表了“甘肃西北石炭纪地层”和1935年俟德封、孙健初发表了“兰州西北—地质剖面”二文以后,相继曾有很多地质学家在此区进行调查
[目的]探索阿尔茨海默症患者主要照顾者悲伤与照顾负担的相关性。[方法]采用Marwit-Meuser照顾者悲伤量表(MM-CGI)和照顾负担量表(CBI),选择2018年3月至2019年3月在开封市某
<正>如今,大多数企业都意识到了采用云计算的好处,那么企业将业务迁移到混合云管理平台的最佳实践是什么呢?混合云可能非常复杂。企业的IT团队必须考虑他们的平台和应用程序
[目的]探讨NLRP3炎性体信号通路相关分子在慢性阻塞性肺疾病急性加重(AECOPD)患者中的表达水平及其临床意义。[方法]选取河南大学淮河医院AECOPD患者48例作为实验组,对照组为
目的探讨AIDS合并肺结核CT特征与CD4T淋巴细胞分级之间相关性。方法依照CD4T淋巴细胞数多少分为2级,Ⅰ级:<100个/mm3,Ⅱ级:≥100个/mm3,对确诊的56例AIDS合并肺结核螺旋CT征
21世纪是一个知识经济的时代,知识创新已经成为生产力发展的决定性、主导性因素。高校在国家创新体系中扮演的重要作用,不仅仅是为社会供给人才,而更需要通过其科研创新活动来推