The invention discloses a super hydrophobic compound carbon aerogel absorbing material and a preparation method thereof, by using a graft polymer doped compound carbon aerogel carbon nanotube surface hydrophobic modification, so as to achieve the super hydrophobic state, increase the comparison area, mesoporous materials were given compound carbon aerogel good mechanical properties, adsorption properties, super hydrophobic properties, the material has the characteristics of strong adsorption capacity, adsorption speed of organic solvent and oil, high oil absorption capacity, can effectively remove oily organic substances in the sewage, but also can take the distillation or extrusion collection of super hydrophobic compound carbon aerogel absorbing material, super hydrophobic compound carbon aerogel absorbing material by ethanol can be recycled after cleaning and drying, after repeated extrusion after the experiment can still be restored to its original shape It has a wide range of applications in oil and gas fields.
【技术实现步骤摘要】
一种超疏水复合碳气凝胶吸油材料及其制备方法
本专利技术涉及环境功能材料纳米材料制备领域,具体涉及一种疏水性亲油性超疏水复合碳气凝胶吸油材料及其制备方法。
技术介绍
随着经济、社会的快速发展,人们对石油及石油产品的需求急剧增加。原油从开采、炼化到最终以成品油的形式走向消费市场的过程中,需要经历多次储运装卸过程,这中间难免会造成油品的挥发损耗甚至是泄漏,造成能源浪费、油品质量下降、环境污染乃至安全隐患。原油泄露以及工业有机溶剂的任意排放导致水体污染越来越严重,对海洋生态环境和人类生活造成严重威胁。吸附分离技术作为一种原理成熟并且最为经济高效的储运损耗控制手段,被广泛应用于吸附法油气回收等领域。然而最近我国开始实施《石油炼制工业污染物排放标准》(GB31570-2015)和《石油化学工业污染物排放标准》(GB31571-2015),其中要求非甲烷总烃处理效率≥97%,有机特征污染物排放限值中要求苯≤4mg/m3,甲苯≤15mg/m3,二甲苯≤20mg/m3,传统“吸附+吸收法”油气回收装置已经很难达到如此之高的要求,因此工艺的改进,吸附材料的提升势在必行。采用吸油材料处理溢油是最有效、最经济的方法。吸油材料需要具有如下特征:表面具有亲油憎水性,高吸油倍率,保油能力,重复实用性和环保性等。吸油材料是通过物理吸附,利用吸油材料表面、间隙以及空腔的毛细管作用或者材料本身的三维网络结构收集油或者油脂。用于制作吸油材料的原料通常有:聚丙稀、聚乙烯、聚氨酯、硅藻土、浮石和生物质纤维等。当前经研究报道比较环保的吸附材料包括扭曲碳纤维、碳纳米管、纤维素纳米纤维、氧化石墨烯等气凝 ...
【技术保护点】
一种超疏水复合碳气凝胶吸油材料,其特征在于,所述的超疏水复合碳气凝胶吸油材料比表面积为1500~2500m
【技术特征摘要】
1.一种超疏水复合碳气凝胶吸油材料,其特征在于,所述的超疏水复合碳气凝胶吸油材料比表面积为1500~2500m2/g,介孔含量为50~80%,微观呈现出三维交联网状等级孔结构,介孔孔径大小为2~50nm,吸附材料与水的接触角大于135°。2.一种超疏水复合碳气凝胶吸油材料的制备方法,其特征在于,具体制备步骤如下:(1)碳气凝胶的制备:以酚类、甲醛为反应原料,碳酸钠为催化剂,去离子水溶液为反应溶剂,经过溶胶凝胶和干燥过程制得碳气凝胶;(2)复合碳气凝胶材料的制备:将步骤(1)制备的碳气凝胶浸泡到碳纳米管溶液,恒温干燥至恒重后,高温裂解得到复合碳气凝胶材料;(3)超疏水复合碳气凝胶材料的制备:用接枝聚合物的方法对将步骤(2)制备的复合碳气凝胶材料进行表面疏水改性,从而达到超疏水状态。3.如权利要求2所述的超疏水复合碳气凝胶吸油材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述酚类为甲酚、苯酚、邻苯二酚、邻苯三酚、间苯二酚,更优选的为间苯二酚,所述酚类与甲醛的摩尔比为0.2~1。4.如权利要求2所述的超疏水复合碳气凝胶吸油材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述干燥过程为40~70℃逐步升温过程,得到的干燥的碳气凝胶浸泡在乙醇溶液中60-70℃温度下烘干,乙醇溶液每24小时更换一次,置换3~5次,充分置换出凝胶孔隙中的水分,即可得到孔内充满乙醇的凝胶,再进行CO2超临界干燥工艺,得到碳气凝胶。5.如权利要求2所述的超疏水复合碳气凝胶吸油材料的制备方法,其特征在于,将步骤(1)制备好的碳气凝胶切成大小为5.0×4.0×3.0cm3块,然后用乙醇和蒸馏水分别清...
【专利技术属性】
技术研发人员:张晶,伊希斌,范会利,刘本学,琚伟,王启春,沈晓冬,
申请(专利权)人:山东省科学院新材料研究所,
类型:发明
国别省市:山东,37
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