一种利用纤维增韧SiO2气凝胶吸油的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用纤维增韧SiO2气凝胶吸油的方法，属于油脂吸附技术领域。所述方法采用的制备的纤维增韧SiO2气凝胶，在纯油体系下，采用称重法测定纤维增韧SiO2气凝胶的对油的吸油倍率，其中纤维增韧SiO2气凝胶中纤维的含量为0.7％‑1.75％，纤维的种类为：芳纶、聚丙烯或聚丙烯腈中的一种。本发明专利技术采用的纤维增韧SiO2气凝胶为柔性气凝胶，具有非常好的柔韧性，能够进行多次的吸附脱附，降低吸油成本，提高使用率，纤维增韧SiO2气凝胶的吸油倍率为：7.21‑8.95。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于油脂吸附
，具体涉及一种利用纤维增韧SiO2气凝胶吸油的方法。
技术介绍
近年来，原油和有机物泄漏的频繁发生，给生态和环境造成重大破坏。水中的溢油、油渍不仅降低了海洋和淡水环境的质量，影响了食物链的循环，更破坏生态平衡，还威胁着人类的健康。海上溢油造成的污染具有危害程度大、波及范围广、清除困难等特点，因此，为了消除潜在的漏油污染和回收溢油，急需开发高效适用的吸油材料。虽然传统的活性碳材料也具有吸附作用，但其成本较高，效率也低，而气凝胶材料是一种胶体粒子或高聚物分子相互交联构成的多孔、轻质纳米固态材料，具有很好的吸附效果。由于传统的气凝胶存在强度低、韧性差、容易破碎等缺点，在一定程度上限制了产品的实际应用。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种利用纤维增韧SiO2气凝胶吸油的方法。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一方面，提供了一种纤维复合增韧SiO2气凝胶，所述纤维复合增韧SiO2气凝胶的制备方法先通过溶胶-凝胶法制备纤维复合SiO2湿凝胶，经老化后，再通过溶剂交换置换残余的反应介质，并进行表面修饰，最后经常压干燥，从而获得纤维复合增韧SiO2气凝胶。进一步地，溶胶-凝胶法制备纤维复合SiO2湿凝胶的具体方法为：首先，称取一定量的表面活性剂加入反应容器中，然后按比例加入甲醇和冰醋酸溶液，搅拌使表面活性剂溶解，然后按比例加入前驱体和N，N-二甲基甲酰胺，置于恒温磁力搅拌器中，30℃的条件下搅拌1h使其充分水解，后加入氨水调节pH值为8.5，搅拌，使氨水与溶液充分混合后取出转子，加入干净的纤维，置于40℃恒温水浴锅里直至凝胶形成。进一步地，所述表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵。进一步地，所述表面活性剂、甲醇和冰醋酸物质的量之比为0.002∶1∶6。进一步地，所述前驱体为甲基三甲氧基硅烷与二甲基二甲氧基硅烷按物质的量比1∶0.6混合而成。进一步地，所述添加的前驱体∶甲醇∶冰醋酸溶液∶N，N-二甲基甲酰胺的物质的量比为1∶8∶12∶0.5。进一步地，所述冰醋酸的摩尔浓度为0.01mol/L。进一步地，所述纤维为聚丙烯腈、芳纶纤维、聚丙烯中的一种，所述纤维的加入量为气凝胶质量0.7％-1.75％。进一步地，首先老化6h，再加入异丙醇老化6h，老化之后将液体倒出，在正己烷溶剂下置换时间为6h；所述常压干燥具体为将残余的液体倒出，将样品放入30℃的恒温鼓风干燥箱中干燥12h，再放入40℃的恒温鼓风干燥箱中干燥24h。另一方面，本专利技术提供了一种利用纤维增韧SiO2气凝胶吸油的方法；一种利用纤维增韧SiO2气凝胶吸油的方法，利用纤维增韧SiO2气凝胶来吸附油，在纯油体系下，采用称重法测定纤维增韧SiO2气凝胶的对油的吸附效果，具体为将一定质量的纤维增韧SiO2气凝胶置入油中5min后取出，置筛网中停置5min至不再有油往下滴后，称取吸油后纤维增韧SiO2气凝胶的质量，按下面的公式计算纤维增韧SiO2气凝胶的吸油倍率：进一步地，所述被吸附的油品为豆油或机油。进一步地，所述纤维增韧SiO2气凝胶与油品的质量体积比为：1∶10。进一步地，所述纤维增韧SiO2气凝胶中纤维的种类为：芳纶、聚丙烯或聚丙烯腈中的一种。进一步地，所述纤维增韧SiO2气凝胶中纤维的含量为0.7％-1.75％。进一步地，所述纤维增韧SiO2气凝胶中芳纶的含量为1.25％，聚丙烯的含量为1.75％，聚丙烯腈的含量为1.25％。进一步地，所述纤维增韧SiO2气凝胶的吸油倍率为：7.21-8.95。有益效果：与现有技术相比，本专利技术所具有的有益效果如下：在本专利技术中，利用纤维增韧SiO2气凝胶来吸附油，在纯油体系下，采用称重法测定纤维增韧SiO2气凝胶的对油的吸附效果，本专利技术采用的纤维增韧SiO2气凝胶为柔性气凝胶，甲基三甲氧基硅烷为前躯体，并在制备的过程中加入纤维，增加气凝胶的韧性，制备出的气凝胶具有非常好的柔韧性，能够进行多次的吸附脱附，降低吸油成本，提高使用率，所述纤维增韧SiO2气凝胶的吸油倍率为：7.21-8.95。纤维在凝胶时作为骨架使得凝胶粒子附着在纤维上，形成有框架支撑立体多孔气凝胶，制备出的柔韧性气凝胶在吸油过程中，能够大量吸附油，并且可以通过简单的挤压进行脱附，由于纤维在材料中作为骨架，使得气凝胶能够在多次的吸附-脱附循环过程中保持形状、性能完好，降低了生产和使用成本。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步阐述。一、一种纤维复合增韧SiO2气凝胶所述纤维复合增韧SiO2气凝胶的制备方法先通过溶胶-凝胶法制备纤维复合SiO2湿凝胶，经老化后，再通过溶剂交换置换残余的反应介质，并进行表面修饰，最后经常压干燥，从而获得纤维复合增韧SiO2气凝胶。进一步地，溶胶-凝胶法制备纤维复合SiO2湿凝胶的具体方法为：首先，称取一定量的表面活性剂加入反应容器中，然后按比例加入甲醇和冰醋酸溶液，搅拌使表面活性剂溶解，然后按比例加入前驱体和N，N-二甲基甲酰胺，置于恒温磁力搅拌器中，30℃的条件下搅拌1h使其充分水解，后加入氨水调节pH值为8.5，搅拌，使氨水与溶液充分混合后取出转子，加入干净的纤维，置于40℃恒温水浴锅里直至凝胶形成。进一步地，所述表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵。进一步地，所述表面活性剂、甲醇和冰醋酸物质的量之比为0.002∶1∶6。进一步地，所述前驱体为甲基三甲氧基硅烷与二甲基二甲氧基硅烷按物质的量比1∶0.6混合而成。进一步地，所述添加的前驱体∶甲醇∶冰醋酸溶液∶N，N-二甲基甲酰胺的物质的量比为1∶8∶12∶0.5。进一步地，所述冰醋酸的摩尔浓度为0.01mol/L。进一步地，所述纤维为聚丙烯腈、芳纶纤维、聚丙烯中的一种，所述纤维的加入量为气凝胶质量0.7％-1.75％。进一步地，首先老化6h，再加入异丙醇老化6h，老化之后将液体倒出，在正己烷溶剂下置换时间为6h；所述常压干燥具体为将残余的液体倒出，将样品放入30℃的恒温鼓风干燥箱中干燥12h，再放入40℃的恒温鼓风干燥箱中干燥24h。二、一种利用纤维增韧SiO2气凝胶吸油的方法；一种利用纤维增韧SiO2气凝胶吸油的方法，其特征在于：利用纤维增韧SiO2气凝胶来吸附油，在纯油体系下，采用称重法测定纤维增韧SiO2气凝胶的对油的吸附效果，具体为将一定质量的纤维增韧SiO2气凝胶置入油中5min后取出，置筛网中停置5min至不再有油往下滴后，称取吸油后纤维增韧SiO2气凝胶的质量，按下面的公式计算纤维增韧SiO2气凝胶的吸油倍率：进一步地，所述被吸附的油品为豆油或机油。进一步地，所述纤维增韧SiO2气凝胶与油品的质量体积比为：1∶10。进一步地，所述纤维增韧SiO2气凝胶中纤维的种类为：芳纶、聚丙烯或聚丙烯腈中的一种。进一步地，所述纤维增韧SiO2气凝胶中纤维的含量为0.7％-1.75％。进一步地，所述纤维增韧SiO2气凝胶中芳纶的含量为1.25％，聚丙烯的含量为1.75％，聚丙烯腈的含量为1.25％。进一步地，所述纤维增韧SiO2气凝胶的吸油倍率为：7.21-8.95。实施例1将按上述制备方法制备的纤维增韧SiO2气凝胶用于豆油的吸附，采用称重法测定纤维增韧SiO2气凝胶的对油的吸附效果，具体为将一定质量的纤维增韧SiO2气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用纤维增韧SiO2气凝胶吸油的方法，其特征在于：利用纤维增韧SiO2气凝胶来吸附油，在纯油体系下，采用称重法测定纤维增韧SiO2气凝胶的对油的吸附效果，具体为将一定质量的纤维增韧SiO2气凝胶置入油中5min后取出，置筛网中停置5min至不再有油往下滴后，称取吸油后纤维增韧SiO2气凝胶的质量，按下面的公式计算纤维增韧SiO2气凝胶的吸油倍率：

【技术特征摘要】
1.一种利用纤维增韧SiO2气凝胶吸油的方法，其特征在于：利用纤维增韧SiO2气凝胶来吸附油，在纯油体系下，采用称重法测定纤维增韧SiO2气凝胶的对油的吸附效果，具体为将一定质量的纤维增韧SiO2气凝胶置入油中5min后取出，置筛网中停置5min至不再有油往下滴后，称取吸油后纤维增韧SiO2气凝胶的质量，按下面的公式计算纤维增韧SiO2气凝胶的吸油倍率：2.根据权利要求1所述的一种利用纤维增韧SiO2气凝胶吸油的方法，其特征在于：所述被吸附的油品为豆油或机油。3.根据权利要求1所述的一种利用纤维增韧SiO2气凝胶吸油的方法，其特征在于：所述纤维增韧SiO2气凝胶与油品的质量比为：1∶10。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：李贞玉，杨旭东，史明佳，龙丹，王冠然，齐婷，
申请(专利权)人：长春工业大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22