新型生物可降解吸油材料最优引发剂及反应温度选取的探究

来源:用户上传      作者: 梁少婷,拜璐,张春伟,王辉,王北福

　　摘 要 本文主要探究以废弃锯末为原料，利用接枝共聚反应原理制备新型生物可降解吸油材料实验中引发剂的最优选择及制备的最优温度条件。综合考虑，实验选取的引发剂共三种，分别为高锰酸钾、硝酸铈铵、无水硫酸亚铁。
　　关键词 接枝共聚；引发剂；吸油量；保油量
　　中图分类号Q81 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）58-0083-02
　　0 引言
　　目前市场上的吸油材料的种类比较少、价格昂贵，限制了对含油废水的处理。所以，研究人员采用一些废弃锯末通过一系列的化学反应来制备一种价格低且具有较强吸油能力、能够被自然降解的低成本吸油材料。一方面解决了目前采用的“隔油―气浮―活性炭吸附”工艺处理含油污水存在多种缺陷，比如材料本身使用后难以处理照成二次环境污染等；另一方面，降低了处理含油废水的成本，减轻了公司的经济负担。
　　本文主要通过对比在新型生物可降解吸油材料制备实验中不同引发剂及反应温度下制备的吸油材料的吸油保油性能，对最优引发剂及其最佳反应温度的选择进行探讨分析，以此作为制备低成本、高吸油率的吸油材料的依据。
　　1 新型生物可降解吸油材料的制备
　　1.1 制备原理
　　纤维素接枝共聚物就像是通过嫁接培养出来的优良品种一样，是在半纤维素(骨架)分子链上，接上一种(或若干种)柔性的合成聚合物支链而“制裁”出来的。它们是兼备原纤维素基体与支链聚合物优点的、具有某些特殊性能和广泛用途的新材料。本实验采用的是自由基聚合接枝共聚原理，即首先在纤维素基体上形成自由基，然后与单体反应而生成接枝共聚物。
　　1.2 主要实验设备
　　KQ-1000B型超声波清洗器、202-3A数显电热恒温干燥箱、PH-050A培养干燥两用箱、TC-15恒温加热套、JJ-1精密增力电动搅拌器、BKH-B/30玻璃烘干器、G-020-07 500g物理天平、TP214电子天平、温度计（0~100℃）。
　　1.3 实验器材
　　三口烧瓶一只、烧杯若干、筛网、高压蒸煮器、滴管等。
　　1.4 实验原料
　　废弃锯末、氢氧化钠、硫化钠、甲基丙烯酸甲酯、丙酮、无水乙醇、高锰酸钾、硝酸铈铵、无水硫酸亚铁、浓硫酸、双氧水、去离子水等。
　　1.5 制备过程
　　1.5.1 原料预处理
　　以普通的锯末为原材料，用硫酸盐法对锯末进行预处理：将一定量的锯末加入已配备的混合溶液中，用玻璃棒搅拌2min，将搅拌均匀后的锯末混合溶液烧杯放入高压蒸煮器中蒸煮4h，温度控制在120℃，蒸煮结束后进行热过滤，再用蒸馏水洗涤至pH值为8.0左右，于35℃下进行24h烘干。
　　1.5.2 原料制备
　　将适量预处理过的原料和一定质量的去离子水置于三口圆底烧瓶内，在搅拌的情况下，加入无水引发剂（三组实验分别为高锰酸钾、硝酸铈铵、无水硫酸亚铁），反应20min至指定温度后加入接枝单体，恒温反应数小时后进行热过滤，于35℃干燥箱内下干燥，得到新型吸油材料，然后测定其吸油性能及保油性质。
　　2 实验结果与分析
　　衡量吸油材料性能的两个重要指标为单位吸油量和单位保油量。本文主要从这两个方面对所制备的新型生物可降解吸油材料进行对比，从而为制备吸油材料选择最优的制备条件。
　　2.1 引发剂、反应温度对吸油材料性能的影响
　　3 结论
　　综上所述，从利用接枝共聚制备的新型生物可降解吸油材料的单位吸油量和单位保油量进行对比分析可知，当引发剂为无水硫酸亚铁且反应温度为90℃时所制备的新型吸油材料的综合性能最佳。
　　参考文献
　　[1]拜璐，梁少婷，张春伟.新型生物可降解吸油材料的制备实验研究[J].科技信息，2011，11.
　　[2]吉飞.新型纤维除油材料的制备方法及处理含油废水的研究[J].哈尔滨工业大学，2008，6.
　　[3]张黎明.纤维素接枝共聚改性的若干途径[J].广州化工，1995.

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