一种基于废弃油脂的氯代烃增溶乳液材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种基于废弃油脂的氯代烃增溶乳液材料及其制备方法。该乳液材料由轻质油相与水相组成，其中油相为厨余食用油，而水相为复配表面活性剂溶液包括0.45%~0.9%的鼠李糖脂和0.05%~0.1%的Triton X

【技术实现步骤摘要】
一种基于废弃油脂的氯代烃增溶乳液材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于环境工程
，具体涉及一种对氯代有机污染物有增溶能力的废弃油脂
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生物表面活性剂乳液及其制备方法，即一种基于废弃油脂的氯代烃增溶乳液材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]氯代烃是一种重要的化工原料，广泛应用于工业洗涤、衣服脱脂、有机合成中间体等领域，具有致癌、致畸、致突变的毒性，危害人体健康及生态安全，常见的地下水污染物包括三氯乙烯（TCE）、1,1,1
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三氯乙烷等。由于氯代烃密度高于水且难溶于水，因此一旦进入地下水环境中往往垂直向下迁移进入低渗透区，形成自由相态的重非水相液体，长期存在从而造成污染。
[0003]地下水污染物的修复方法分异位修复（抽出）与原位修复两种。近年来，原位修复以其低扰动、修复成本相对低廉等优势，成为氯代烃等典型有机污染场地修复的优选及发展趋势。国内土壤及地下水修复行业发展也逐渐转向长效的原位治理，修复过程需兼顾污染物的降解效率与环境影响，发展绿色、高效的增溶材料将有助于原位修复技术在实际场地中的应用。
[0004]限制氯代烃原位降解的重要因素之一是其有效性。氯代烃在地下水中主要有气相、自由相、残留相与溶解相四种赋存状态。溶解相的氯代烃比较少，但是直接影响人类生活及健康，而自由相的氯代烃是地下水中的主要污染源，会不断地向地下水中溶解污染物而影响地下水质量安全。在原位修复中，一般是将修复材料注入地下水中，利用自然的水力梯度促进修复材料与污染接触而提高降解，因此污染物与修复药剂主要在水相中进行反应，污染物不易进入水相而降低了其修复效率，尤其是在低渗透场地中，污染物与修复药剂均存在扩散困难的问题，要提高污染物的去除率，需增强氯代烃的水相溶解及流动性。
[0005]表面活性剂是一种同时带亲水基团及亲油基团的化合物，其在水溶液中达到一定的浓度时，能够自发形成胶束（外部亲水内部亲油）或者反胶束（外部亲油内部亲水），降低水
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油界面张力，促进污染物的溶解。当油相液体进入表面活性剂胶束的内部后，将均匀地分散在水中而形成不透明的乳液，能够促进氯代烃在地下水中的迁移。表面活性剂结合轻质油制备乳液增溶氯代烃，通过非极性相之间的互溶，一方面可以为氯代烃溶解进入水中提供更大的容量；另一方面，能够降低氯代烃的密度，将含水层底板中的氯代烃带入水相，从而有利于氯代烃在地下水中的迁移及降解。
[0006]增溶乳液材料目前主要用于化妆品、炼油驱油等领域，近些年才逐渐应用于环境修复领域。常用的污染物增溶的材料以Tween 80、十二烷基硫酸钠（SDS）等化学表面活性剂为主，采用正辛烷、正己烷等化合物作为轻质油相制备乳液或者微乳液，在多相抽提或地下水抽出处理时能显著增强污染物修复效率，但在原位修复时，注入地下水中的修复药剂难以回收。因此，使用易降解环境友好的增溶乳液材料变得更为重要。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种以废弃油脂为轻质油相、以生物表面活性剂为水相的用于氯代烃增溶的基于废弃油脂的氯代烃增溶乳液材料及其制备方法，以克服生物表面活性剂增溶效率低、化学表面活性剂存在的潜在环境风险等问题，通过添加少量的废弃油脂提高生物表面活性剂对氯代有机污染物的增溶，实现环境污染物治理的同时减少二次污染、促进废弃物资源的循环利用。
[0008]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种基于废弃油脂的氯代烃增溶乳液材料，由油相与水相组成；其中，所述的油相为废弃油脂；所述的水相包括阴离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂，两者在水相中的质量比例分别为0.05% ~ 0.9%、0.01% ~ 0.25%；所述的油相与水相的体积比为0.25 ~ 4。
[0009]进一步地，所述的油相为厨余食用油；所述的阴离子表面活性剂为鼠李糖脂，所述的非离子型表面活性剂为Triton X
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100，亦即，所述的水相中的表面活性剂为阴离子型表面活性剂鼠李糖脂与非离子型表面活性剂Triton X
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100（聚乙二醇辛基苯基醚），两者的复配溶液。
[0010]进一步地，鼠李糖脂在水相中的质量比例为0.45% ~ 0.9%，Triton X
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100在水相中的质量比例为0.05% ~ 0.1%；油相与水相的体积比为0.25 ~ 0.5。
[0011]更进一步地，鼠李糖脂在水相中的质量比例为0.45%，Triton X
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100在水相中的质量比例为0.05%；油相与水相的体积比为0.25。
[0012]上述基于废弃油脂的氯代烃增溶乳液材料的制备方法，包括以下步骤：A、根据乳液中各组分的质量百分比，分别称取0.05% ~ 0.9%的鼠李糖脂、0.01% ~ 0.5%的Triton X
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100，溶解于去离子水中，混合均匀，加入碱（NaOH）调节溶液pH至10~13，获得水相；B、将上述水相溶液不断地搅拌，按油
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水体积比0.25 ~ 4缓慢加入废弃油脂，混合均匀后得到乳液材料。
[0013]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术制备乳液的方法简单易行、可生物降解，操作方便，易于工业化生产。
[0014]2、本专利技术中增溶乳液由可自然降解的鼠李糖脂与废弃油脂构成，对环境影响较小，不易产生二次污染。
[0015]3、本专利技术乳液制备所用到鼠李糖脂可由微生物发酵产生，轻质油相为厨余食用油，制备乳液的材料均来自于废弃物资源，实现了废弃资源的循环利用。
[0016]4、本专利技术所制得的增溶乳液对氯代烃有良好的增溶效果，比水中溶解相的氯代烃的增溶效率提高125~880倍左右，通过添加废弃油脂能够显著增加氯代有机污染物在的水相的溶解性，同时轻质油相（废弃油脂厨余食用油）与氯代烃的互溶可以降低氯代烃的密度，促进其在水相中的迁移。
[0017]5、本专利技术提供了一种增溶乳液的制备方法，通过合适的鼠李糖脂、Triton X
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100与废弃油脂配比，制得不透明乳液状材料用于地下水氯代烃的增溶修复。
[0018]6、本专利技术的用于地下水氯代烃增溶的生物表面活性剂乳液材料及其制备方法，通过使用生物表面活性剂鼠李糖脂与化学表面活性剂Triton X
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100复配及添加少量的废弃
油脂，提高了生物表面活性剂对氯代有机污染物的增溶，克服了生物表面活性剂增溶效率低、化学表面活性剂存在的潜在环境风险等问题，实现了环境污染物治理的同时减少二次污染、促进废弃物资源的循环利用。
[0019]7、本专利技术制得的增溶乳液材料具有较好的pH稳定性，可以在中性至碱性环境中用于增溶氯代有机污染物，该增溶乳液材料有望应用于土壤、地下水、地表水中污染物原位修复领域。
附图说明
[0020]图1为乳液微粒的粒径分布图；图2为乳液的zeta电位图；图3为废弃油脂乳液与正辛烷乳液对氯代烃增溶能力的差异图；图4为不同pH本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于废弃油脂的氯代烃增溶乳液材料，其特征在于，由油相与水相组成；其中，所述的油相为废弃油脂；所述的水相包括阴离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂，两者在水相中的质量比例分别为0.05% ~ 0.9%、0.01% ~ 0.25%；所述的油相与水相的体积比为0.25 ~ 4。2.根据权利要求1所述的基于废弃油脂的氯代烃增溶乳液材料，其特征在于，所述的油相为厨余食用油，所述的阴离子表面活性剂为鼠李糖脂，所述的非离子型表面活性剂为Triton X
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100。3.根据权利要求2所述的基于废弃油脂的氯代烃增溶乳液材料，其特征在于，鼠李糖脂在水相中的质量比例为0.45% ~ 0.9%，Triton X
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100在水相中的质量比例为0.05% ~ 0.1%；油相与水相的体积比为0.25 ~ 0.5。4.一种根据权利要求2所述的基于废弃油脂的氯代烃增溶乳液材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：A、根据乳液中各组分的质量百分比，分...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱清禾，杨洁，朱江，郭琳，李青青，黄宇皎，张婉莹，
申请(专利权)人：上海市环境科学研究院，
类型：发明
国别省市：