木質(zhì)素基疏水功能材料的開(kāi)發(fā)
發(fā)布時(shí)間:2020-12-14 00:56
隨著石油開(kāi)采業(yè)的發(fā)展,石油泄漏事件造成的環(huán)境污染問(wèn)題日益凸顯,如何有效解決這一問(wèn)題,對(duì)于可持續(xù)發(fā)展石油開(kāi)采業(yè),具有重要現(xiàn)實(shí)意義。本文以豐富的木質(zhì)素為原料,采用簡(jiǎn)單沉積的方法,制備高疏水親油材料,用于油水分離。該材料具有微結(jié)構(gòu),吸油效果佳,且具防火特性,在石油和有機(jī)溶劑等危險(xiǎn)性液體泄漏的處理意義重大。主要研究成果如下:1.木質(zhì)素的甲酸分離新工藝。研究了不同溶劑對(duì)木質(zhì)素的提取分離效果的影響,根據(jù)木質(zhì)素移除率和纖維素保留率篩選出最佳的溶劑為甲酸;探討了甲酸濃度、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間等因素對(duì)木質(zhì)素分離效果的影響,采用單因素優(yōu)化了上述工藝參數(shù)。結(jié)果表明,最佳工藝參數(shù)為:甲酸濃度88%、反應(yīng)溫度110℃、反應(yīng)時(shí)間2h。在此條件下,木質(zhì)素回收率45%,純度為90%。2.木質(zhì)素疏水功能材料的開(kāi)發(fā)。分別制備了未改性和乙酰化改性木質(zhì)素疏水親油、且兼具防火的兩種功能性材料。采用SEM、CA、FT-IR、TGA等分析了它們的結(jié)構(gòu)特性,系統(tǒng)比較了它們的吸油/有機(jī)溶劑能力、燃燒性質(zhì)、循環(huán)利用等性質(zhì)。結(jié)果表明,兩種木質(zhì)素疏水功能材料重復(fù)利用60批次,均不影響材料微結(jié)構(gòu),循環(huán)利用中油脂/有機(jī)溶劑的回收率達(dá)80%以上。
【文章來(lái)源】:北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:84 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-3三聚氰胺基泡沫制備疏水性吸油材料過(guò)程[22]??
??r?m??圖1-5碳納米管/聚二甲氧基硅烷包裹的聚氨酯泡沫分離油水乳液[34]??Fig.?1-5?Carbon?nanotubes/polydimethoxy?silane?coated?polyurethane?foam?separation?oil?emulsion??Wang等[34]制備了一種超疏水親油的碳納米管/聚二甲氧基硅烷包裝的聚氨酯泡??沫用于有機(jī)溶劑的吸附和油水分離,在連續(xù)抽提分離中分離得油量可達(dá)自身重量的??35000倍,油水乳液中分離得油純度可達(dá)99.97%。Ge等[35]報(bào)道了焦耳熱石墨烯包裹??海綿基體制備了吸附材料,加熱之后,原油的吸附時(shí)間比原來(lái)的減少了?94.6%,并且??設(shè)計(jì)了連續(xù)抽提的油水分離裝置,具有很強(qiáng)的實(shí)用前景。??圖1-6焦耳熱石墨烯吸油材料連續(xù)油水分離[35]??Fig.?1-6?The?continuous?oil?separation?of?the?pyrographene?oil?absorbing?material??1.3.2疏水材料的制備研究意義??隨著社會(huì)的發(fā)展,日益增多的漏油事故已經(jīng)給海洋生物帶來(lái)了災(zāi)難性的影響,具??有高性能的吸油材料的研究也受到了水廣泛關(guān)注。具有疏水性和親油性、親水性和疏??油性的材料,這類(lèi)材料可以將油水混合物中的一相分離出來(lái)的同時(shí)排斥另一相,從而??實(shí)現(xiàn)了油水選擇性分離[36]。但是現(xiàn)在市場(chǎng)上普遍存在的吸油材料性能并不是很好,今??后吸油材料可能會(huì)向著低成本、綠色環(huán)保、回收再利用、吸附容量大
?OH??夕-coumaryl?alcohol?coniferyl?alcohol?sniapyl?alcohol??圖1-7木質(zhì)素三種單體[62]??Fig.?1-7?Three?monomers?of?lignin??1.5.1木質(zhì)素在降解方面應(yīng)用研究??木質(zhì)素單體主要為對(duì)香豆醇、松柏醇和芥子醇[62]。在適當(dāng)?shù)臈l件下木質(zhì)素高分子??聚合物降解為木質(zhì)素單體為主的小分子芳香化合物或衍生物,而這些芳香化合物是重??要的化學(xué)中間品,因此木質(zhì)素被認(rèn)為是可替代石油并可再生的天然化工原料資源。據(jù)??當(dāng)前報(bào)道,木質(zhì)素降解法主要包括熱化學(xué)法降解、熱解、氫解、氧化、超臨界溶劑解??9??
本文編號(hào):2915501
【文章來(lái)源】:北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:84 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-3三聚氰胺基泡沫制備疏水性吸油材料過(guò)程[22]??
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?OH??夕-coumaryl?alcohol?coniferyl?alcohol?sniapyl?alcohol??圖1-7木質(zhì)素三種單體[62]??Fig.?1-7?Three?monomers?of?lignin??1.5.1木質(zhì)素在降解方面應(yīng)用研究??木質(zhì)素單體主要為對(duì)香豆醇、松柏醇和芥子醇[62]。在適當(dāng)?shù)臈l件下木質(zhì)素高分子??聚合物降解為木質(zhì)素單體為主的小分子芳香化合物或衍生物,而這些芳香化合物是重??要的化學(xué)中間品,因此木質(zhì)素被認(rèn)為是可替代石油并可再生的天然化工原料資源。據(jù)??當(dāng)前報(bào)道,木質(zhì)素降解法主要包括熱化學(xué)法降解、熱解、氫解、氧化、超臨界溶劑解??9??
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