小麥秸稈的化學(xué)改性、表征及吸油性能研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-20 04:14
隨著海上與陸地的石油勘探開發(fā)的發(fā)展,石油加工行業(yè)的日漸興起,石油泄漏問(wèn)題愈發(fā)嚴(yán)重。在開采、運(yùn)輸與使用石油的過(guò)程中,由于排放不當(dāng)、拋灑以及運(yùn)輸泄漏等諸多原因,每年世界各地有近100萬(wàn)噸石油進(jìn)入水環(huán)境中。由此產(chǎn)生的水質(zhì)污染,土壤污染,嚴(yán)重侵害著生態(tài)環(huán)境,也損害著人類的健康發(fā)展。面對(duì)由石油帶來(lái)污染問(wèn)題,一般常用吸油材料來(lái)實(shí)現(xiàn)后續(xù)處理。本文以小麥秸稈粉末為基材,通過(guò)酯化改性和表面負(fù)載改性兩種方法制備出兩種高效的吸油材料AWS和Fe3O4/小麥秸稈。借助掃描電子顯微鏡、傅里葉紅外光譜和X-射線衍射對(duì)改性前后的材料進(jìn)行表征。對(duì)改性后材料的吸油性能進(jìn)行了研究。由此得出以下結(jié)論:(1)對(duì)于AWS來(lái)說(shuō),最佳制備條件為質(zhì)量比為26%的乙酸酐溶液40ml,NBS和PWS分別為0.5g和2g(NBS濃度為50mM),反應(yīng)溫度為100℃,反應(yīng)時(shí)間為1.5h。(2)對(duì)于Fe3O4/小麥秸稈來(lái)說(shuō),最佳制備條件為RWS和乙二醇、六水三氯化鐵、檸檬酸鈉、醋酸鈉、聚乙二醇分別為1g、40ml、0.4g、0.15g、1.8g、1g的配比...
【文章來(lái)源】:西安石油大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:60 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究背景
1.1.1 石油污染的現(xiàn)狀
1.1.2 石油污染的危害
1.1.3 石油污染的處理方法
1.2 吸附及影響吸附的原因
1.2.1 吸附原理
1.2.2 影響吸附劑吸附能力的原因
1.3 吸油材料的分類
1.3.1 無(wú)機(jī)吸油材料
1.3.2 有機(jī)吸油材料
1.3.3 復(fù)合吸油材料
1.4 秸稈吸油材料的改性方法
1.4.1 天然纖維材料的改性基礎(chǔ)
1.4.2 化學(xué)改性
1.4.3 表面改性
1.4.4 接枝共聚
1.5 吸油材料的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與未來(lái)研究方向
1.5.1 吸油材料的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
1.5.2 吸油材料的未來(lái)研究
第二章 實(shí)驗(yàn)方案及步驟
2.1 論文研究意義、目的及主要內(nèi)容
2.1.1 實(shí)驗(yàn)的研究意義與目的
2.1.2 實(shí)驗(yàn)的主要內(nèi)容
2.2 實(shí)驗(yàn)材料與儀器
2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.3 實(shí)驗(yàn)方法
2.3.1 小麥秸稈的組分分析
2.3.2 材料的預(yù)處理
2.3.3 小麥秸稈的化學(xué)改性
2.4 試驗(yàn)油樣基本性質(zhì)
2.5 材料樣品性質(zhì)表征
2.5.1 紅外表征
2.5.2 掃描電鏡(SEM)表征
2.5.3 X-射線衍射表征
2.6 吸油實(shí)驗(yàn)的測(cè)定
2.6.1 吸油倍率的測(cè)定
2.6.2 保油倍率的測(cè)定
2.6.3 吸油動(dòng)力學(xué)的測(cè)定
2.6.4 目數(shù)對(duì)吸油材料性能的影響
2.6.5 溫度對(duì)吸油材料性能的影響
2.6.6 吸油材料重復(fù)利用率的測(cè)定
第三章 RWS及PWS的吸油性能研究
3.1 引言
3.2 RWS的表征與組分分析
3.2.1 掃描電鏡分析
3.2.2 RWS組成成分分析
3.3 小麥秸稈自身吸油性能研究
3.3.1 實(shí)驗(yàn)用小麥秸稈的制備
3.3.2 粒徑對(duì)RWS吸油性能的影響
3.3.3 溫度對(duì)于RWS吸油性能的影響
3.4 RWS保油性能的測(cè)定
3.5 預(yù)處理小麥秸稈吸油性能研究
3.6 PWS的掃描電鏡及組成成分分析
3.6.1 PWS的掃面電鏡分析
3.6.2 PWS的組成成分分析
3.7 PWS吸油倍率的測(cè)定
2質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)PWS吸油性能的影響"> 3.7.1 NaClO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)PWS吸油性能的影響
3.7.2 反應(yīng)溫度對(duì)于PWS吸油性能的影響
3.8 本章小結(jié)
第四章 小麥秸稈的酯化改性及吸油性能研究
4.1 引言
4.2 改性小麥秸稈吸油材料的制備
4.2.1 酯化改性機(jī)理
4.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟與操作
4.3 AWS的表征
4.3.1 FT-IR分析
4.3.2 XRD分析
4.3.3 SEM分析
4.3.4 接觸角測(cè)試
4.4 AWS的漂浮性測(cè)試
4.5 小麥秸稈酯化改性的結(jié)果與影響因素
4.5.1 反應(yīng)溫度對(duì)AWS吸油性能的影響
4.5.2 反應(yīng)時(shí)間對(duì)AWS吸油性能的影響
4.5.3 催化劑濃度對(duì)AWS吸附性能的影響
4.5.4 BA質(zhì)量比對(duì)AWS吸附性能的影響
4.6 本章小結(jié)
3O4/小麥秸稈的制備、表征及吸油性能研究">第五章 Fe3O4/小麥秸稈的制備、表征及吸油性能研究
5.1 引言
3O4/小麥秸稈的制備"> 5.2 Fe3O4/小麥秸稈的制備
3O4/小麥秸稈的表征"> 5.3 Fe3O4/小麥秸稈的表征
3O4/小麥秸稈的SEM表征"> 5.3.1 Fe3O4/小麥秸稈的SEM表征
3O4/小麥秸稈的接觸角測(cè)試"> 5.3.2 Fe3O4/小麥秸稈的接觸角測(cè)試
3O4/小麥秸稈的吸油性能研究與影響因素"> 5.4 Fe3O4/小麥秸稈的吸油性能研究與影響因素
3O4/小麥秸稈吸油性能的影響"> 5.4.1 反應(yīng)溫度對(duì)Fe3O4/小麥秸稈吸油性能的影響
3O4/小麥秸稈吸油性能的影響"> 5.4.2 RWS投加量對(duì)Fe3O4/小麥秸稈吸油性能的影響
5.4.3 反應(yīng)時(shí)間對(duì)復(fù)合材料吸油性能的影響
5.4.4 填充度對(duì)復(fù)合材料吸油性能的影響
5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間參加科研情況及獲得的學(xué)術(shù)成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]吸附劑在石油泄漏處理中的應(yīng)用[J]. 姜偉,屈撐囤,范代娣,張博. 廣州化工. 2015(21)
[2]天然有機(jī)纖維吸油材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其功能化改性技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 杜衛(wèi)寧,韓曉娜,李正軍,但衛(wèi)華,李立新. 功能材料. 2015(18)
[3]低成本秸稈基吸油材料的制備[J]. 韓永翔,黃立歌,劉曉暉,樊鑫,譚鳳芝. 遼寧化工. 2015(07)
[4]纖維素基改性吸油材料的制備及其性能的研究[J]. 衛(wèi)威,杜瑩瑩,雷艷萍,黃顯南,朱紅祥. 造紙科學(xué)與技術(shù). 2015(01)
[5]水稻秸稈蒸汽爆破-酯化改性制備吸油材料[J]. 彭麗,劉昌見,劉百軍,儲(chǔ)勝利,欒國(guó)華,裴玉起. 化工學(xué)報(bào). 2015(05)
[6]有機(jī)膨潤(rùn)土改性高吸油樹脂復(fù)合材料的合成及性質(zhì)[J]. 陳曉磊,鄧?yán)畲?王曉峰,關(guān)爽. 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報(bào). 2014(12)
[7]天然有機(jī)纖維吸油材料的研究進(jìn)展[J]. 彭麗,劉昌見,劉百軍,儲(chǔ)勝利,欒國(guó)華,裴玉起. 化工進(jìn)展. 2014(02)
[8]納米四氧化三鐵同步去除水中的Pb(Ⅱ)和Cr(Ⅲ)離子[J]. 汪婷,高瀅,金曉英,陳祖亮. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2013(09)
[9]水熱體系中四氧化三鐵與氧化石墨烯復(fù)合納米顆粒的合成[J]. 楊俊松,張暉,王騰,張勝義. 硅酸鹽通報(bào). 2013(01)
[10]改性玉米秸稈材料的制備及吸油性能的研究[J]. 朱超飛,趙雅蘭,鄭劉春,黨志. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2012(10)
博士論文
[1]柚子皮改性吸油材料的制備和性能研究[D]. 鄒君臣.上海大學(xué) 2015
[2]復(fù)合泡沫結(jié)構(gòu)吸油材料的合成及性能研究[D]. 李華.大連理工大學(xué) 2014
[3]氧化石墨烯及四氧化三鐵納米粒子的制備及生物應(yīng)用[D]. 高原.吉林大學(xué) 2012
[4]碳納米管表面有機(jī)高分子改性及其納米復(fù)合材料的制備與表征[D]. 周洪福.北京化工大學(xué) 2011
碩士論文
[1]超疏水超親油秸稈纖維的制備和性能研究[D]. 臧德利.東北林業(yè)大學(xué) 2016
[2]基于玉米秸稈吸油材料的制備及性能研究[D]. 王海嬌.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[3]以玉米秸稈為原料的天然吸油材料的制備及性能分析[D]. 李丹.天津大學(xué) 2013
[4]四氧化三鐵納米粒子和納米超結(jié)構(gòu)的絡(luò)合共沉淀法合成與表征[D]. 吳春麗.哈爾濱工程大學(xué) 2012
[5]粘土材料及膨脹石墨對(duì)海水中柴油的吸附及其機(jī)理研究[D]. 尹麗麗.青島理工大學(xué) 2009
本文編號(hào):2927189
【文章來(lái)源】:西安石油大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:60 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究背景
1.1.1 石油污染的現(xiàn)狀
1.1.2 石油污染的危害
1.1.3 石油污染的處理方法
1.2 吸附及影響吸附的原因
1.2.1 吸附原理
1.2.2 影響吸附劑吸附能力的原因
1.3 吸油材料的分類
1.3.1 無(wú)機(jī)吸油材料
1.3.2 有機(jī)吸油材料
1.3.3 復(fù)合吸油材料
1.4 秸稈吸油材料的改性方法
1.4.1 天然纖維材料的改性基礎(chǔ)
1.4.2 化學(xué)改性
1.4.3 表面改性
1.4.4 接枝共聚
1.5 吸油材料的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與未來(lái)研究方向
1.5.1 吸油材料的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
1.5.2 吸油材料的未來(lái)研究
第二章 實(shí)驗(yàn)方案及步驟
2.1 論文研究意義、目的及主要內(nèi)容
2.1.1 實(shí)驗(yàn)的研究意義與目的
2.1.2 實(shí)驗(yàn)的主要內(nèi)容
2.2 實(shí)驗(yàn)材料與儀器
2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.3 實(shí)驗(yàn)方法
2.3.1 小麥秸稈的組分分析
2.3.2 材料的預(yù)處理
2.3.3 小麥秸稈的化學(xué)改性
2.4 試驗(yàn)油樣基本性質(zhì)
2.5 材料樣品性質(zhì)表征
2.5.1 紅外表征
2.5.2 掃描電鏡(SEM)表征
2.5.3 X-射線衍射表征
2.6 吸油實(shí)驗(yàn)的測(cè)定
2.6.1 吸油倍率的測(cè)定
2.6.2 保油倍率的測(cè)定
2.6.3 吸油動(dòng)力學(xué)的測(cè)定
2.6.4 目數(shù)對(duì)吸油材料性能的影響
2.6.5 溫度對(duì)吸油材料性能的影響
2.6.6 吸油材料重復(fù)利用率的測(cè)定
第三章 RWS及PWS的吸油性能研究
3.1 引言
3.2 RWS的表征與組分分析
3.2.1 掃描電鏡分析
3.2.2 RWS組成成分分析
3.3 小麥秸稈自身吸油性能研究
3.3.1 實(shí)驗(yàn)用小麥秸稈的制備
3.3.2 粒徑對(duì)RWS吸油性能的影響
3.3.3 溫度對(duì)于RWS吸油性能的影響
3.4 RWS保油性能的測(cè)定
3.5 預(yù)處理小麥秸稈吸油性能研究
3.6 PWS的掃描電鏡及組成成分分析
3.6.1 PWS的掃面電鏡分析
3.6.2 PWS的組成成分分析
3.7 PWS吸油倍率的測(cè)定
2質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)PWS吸油性能的影響"> 3.7.1 NaClO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)PWS吸油性能的影響
3.7.2 反應(yīng)溫度對(duì)于PWS吸油性能的影響
3.8 本章小結(jié)
第四章 小麥秸稈的酯化改性及吸油性能研究
4.1 引言
4.2 改性小麥秸稈吸油材料的制備
4.2.1 酯化改性機(jī)理
4.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟與操作
4.3 AWS的表征
4.3.1 FT-IR分析
4.3.2 XRD分析
4.3.3 SEM分析
4.3.4 接觸角測(cè)試
4.4 AWS的漂浮性測(cè)試
4.5 小麥秸稈酯化改性的結(jié)果與影響因素
4.5.1 反應(yīng)溫度對(duì)AWS吸油性能的影響
4.5.2 反應(yīng)時(shí)間對(duì)AWS吸油性能的影響
4.5.3 催化劑濃度對(duì)AWS吸附性能的影響
4.5.4 BA質(zhì)量比對(duì)AWS吸附性能的影響
4.6 本章小結(jié)
3O4/小麥秸稈的制備、表征及吸油性能研究">第五章 Fe3O4/小麥秸稈的制備、表征及吸油性能研究
5.1 引言
3O4/小麥秸稈的制備"> 5.2 Fe3O4/小麥秸稈的制備
3O4/小麥秸稈的表征"> 5.3 Fe3O4/小麥秸稈的表征
3O4/小麥秸稈的SEM表征"> 5.3.1 Fe3O4/小麥秸稈的SEM表征
3O4/小麥秸稈的接觸角測(cè)試"> 5.3.2 Fe3O4/小麥秸稈的接觸角測(cè)試
3O4/小麥秸稈的吸油性能研究與影響因素"> 5.4 Fe3O4/小麥秸稈的吸油性能研究與影響因素
3O4/小麥秸稈吸油性能的影響"> 5.4.1 反應(yīng)溫度對(duì)Fe3O4/小麥秸稈吸油性能的影響
3O4/小麥秸稈吸油性能的影響"> 5.4.2 RWS投加量對(duì)Fe3O4/小麥秸稈吸油性能的影響
5.4.3 反應(yīng)時(shí)間對(duì)復(fù)合材料吸油性能的影響
5.4.4 填充度對(duì)復(fù)合材料吸油性能的影響
5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間參加科研情況及獲得的學(xué)術(shù)成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]吸附劑在石油泄漏處理中的應(yīng)用[J]. 姜偉,屈撐囤,范代娣,張博. 廣州化工. 2015(21)
[2]天然有機(jī)纖維吸油材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其功能化改性技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 杜衛(wèi)寧,韓曉娜,李正軍,但衛(wèi)華,李立新. 功能材料. 2015(18)
[3]低成本秸稈基吸油材料的制備[J]. 韓永翔,黃立歌,劉曉暉,樊鑫,譚鳳芝. 遼寧化工. 2015(07)
[4]纖維素基改性吸油材料的制備及其性能的研究[J]. 衛(wèi)威,杜瑩瑩,雷艷萍,黃顯南,朱紅祥. 造紙科學(xué)與技術(shù). 2015(01)
[5]水稻秸稈蒸汽爆破-酯化改性制備吸油材料[J]. 彭麗,劉昌見,劉百軍,儲(chǔ)勝利,欒國(guó)華,裴玉起. 化工學(xué)報(bào). 2015(05)
[6]有機(jī)膨潤(rùn)土改性高吸油樹脂復(fù)合材料的合成及性質(zhì)[J]. 陳曉磊,鄧?yán)畲?王曉峰,關(guān)爽. 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報(bào). 2014(12)
[7]天然有機(jī)纖維吸油材料的研究進(jìn)展[J]. 彭麗,劉昌見,劉百軍,儲(chǔ)勝利,欒國(guó)華,裴玉起. 化工進(jìn)展. 2014(02)
[8]納米四氧化三鐵同步去除水中的Pb(Ⅱ)和Cr(Ⅲ)離子[J]. 汪婷,高瀅,金曉英,陳祖亮. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2013(09)
[9]水熱體系中四氧化三鐵與氧化石墨烯復(fù)合納米顆粒的合成[J]. 楊俊松,張暉,王騰,張勝義. 硅酸鹽通報(bào). 2013(01)
[10]改性玉米秸稈材料的制備及吸油性能的研究[J]. 朱超飛,趙雅蘭,鄭劉春,黨志. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2012(10)
博士論文
[1]柚子皮改性吸油材料的制備和性能研究[D]. 鄒君臣.上海大學(xué) 2015
[2]復(fù)合泡沫結(jié)構(gòu)吸油材料的合成及性能研究[D]. 李華.大連理工大學(xué) 2014
[3]氧化石墨烯及四氧化三鐵納米粒子的制備及生物應(yīng)用[D]. 高原.吉林大學(xué) 2012
[4]碳納米管表面有機(jī)高分子改性及其納米復(fù)合材料的制備與表征[D]. 周洪福.北京化工大學(xué) 2011
碩士論文
[1]超疏水超親油秸稈纖維的制備和性能研究[D]. 臧德利.東北林業(yè)大學(xué) 2016
[2]基于玉米秸稈吸油材料的制備及性能研究[D]. 王海嬌.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[3]以玉米秸稈為原料的天然吸油材料的制備及性能分析[D]. 李丹.天津大學(xué) 2013
[4]四氧化三鐵納米粒子和納米超結(jié)構(gòu)的絡(luò)合共沉淀法合成與表征[D]. 吳春麗.哈爾濱工程大學(xué) 2012
[5]粘土材料及膨脹石墨對(duì)海水中柴油的吸附及其機(jī)理研究[D]. 尹麗麗.青島理工大學(xué) 2009
本文編號(hào):2927189
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