【技术实现步骤摘要】
本申请涉及油水分离，具体地涉及一种沥青/壳聚糖气凝胶的制备方法及沥青/壳聚糖气凝胶。
技术介绍
1、工业含油污水的排放和溢油事故的频繁发生所造成的水污染一直是海洋生物和环境所面临的主要威胁。因此，迫切需要制定低成本、高效且环保的策略来解决含油污水造成的环境污染问题。吸附法因其可循环使用、易获得、二次污染少等优势脱颖而出。而在处理含油污水的实际应用中，吸附法关键在于寻求合适的吸附剂。
2、气凝胶由于具有高孔隙率、低密度、方便分离和回收等优点，是一种理想的吸附剂，其改善了传统处理方法吸附性能差和不可再生等缺陷。壳聚糖来源广泛、易生物降解、无毒、生物相容性好，且富含氨基和羟基等活性基团，可以进行酰化、接枝、共聚、交联等化学反应，以其为原料制备的生物基气凝胶具有可生物降解性，避免了油水处理中的二次污染，在油水分离方面表现出极高的应用价值。
3、但是，用于油水分离的壳聚糖基气凝胶存在以下缺点：1)、壳聚糖气凝胶在冷冻干燥中存在结构收缩、机械强度不足和循环使用性能低等问题。2)、改性后的壳聚糖气凝胶疏水程度不足，油/水选择性差。3)、所引入的增强相石墨烯、碳纳米管价格高昂，增加了生产成本。这不可避免地限制了其在油水分离方面的实际应用。
4、需要指出的是，公开于本申请
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部分的信息仅仅旨在加深对本申请的一般
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的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成己为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
1、有鉴于此，本申请提供一种沥青/壳聚糖
2、第一方面，本申请实施例提供了一种用于油水分离的沥青/壳聚糖气凝胶的制备方法，包括：
3、通过混酸对石油沥青进行氧化处理，获得aas；
4、将cs溶解在乙酸溶液中，获得cs溶液，将aas分散在乙酸溶液中，获得aas分散液；
5、将所述cs溶液和aas分散液混合均匀后，进行冷冻干燥处理，获得cs/aas气凝胶；
6、将所述cs/aas气凝胶和mtms放入密闭容器中进行化学气相沉积处理，然后置于真空烘箱中进行干燥处理，获得mtms-cs/aas气凝胶；
7、其中，所述aas为酸化沥青，所述cs为壳聚糖，所述mtms为甲基三甲氧基硅烷。
8、在一种可能的实现方式中，所述通过混酸对石油沥青进行氧化处理，获得aas，包括：
9、通过混酸对石油沥青进行氧化处理；
10、待氧化处理的反应结束，将反应混合物倒入去离子水中终止反应；
11、静止待其稳定，离心分离，将得到的固体水洗后再次离心，干燥至恒重，得到aas。
12、在一种可能的实现方式中，所述混酸为浓硫酸和浓硝酸，所述浓硫酸和所述浓硝酸体积比为3：1。
13、在一种可能的实现方式中，所述干燥至恒重包括：置于60℃鼓风烘箱中干燥32h。
14、在一种可能的实现方式中，所述乙酸溶液浓度为1％体积比，所述cs溶液浓度为15-25mg/ml，所述aas分散液浓度为3-7.5mg/ml。
15、在一种可能的实现方式中，所述cs溶液和所述aas分散液的体积比为2：1。
16、在一种可能的实现方式中，所述冷冻干燥时间为32-48h，冷冻温度为-80℃。
17、在一种可能的实现方式中，所述化学气相沉积处理的温度为70℃，所述化学气相沉积处理的时间为12h。
18、在一种可能的实现方式中，所述真空烘箱中干燥处理的温度为80℃，时间为12h。
19、第二方面，本申请实施例提供了一种沥青/壳聚糖气凝胶，采用第一方面任一项所述的方法制备。
20、采用本申请实施例提供方法制备的沥青/壳聚糖气凝胶至少具备以下部分或全部优点：
21、1)酸化沥青与壳聚糖的结合是利用分子间作用力，酸化沥青中的羟基和羧基与壳聚糖中的羟基和氨基之间通过氢键作用、静电相互作用等方式发生相互作用，从而增强沥青与壳聚糖之间的结合性能。此外，沥青富含稠环芳烃结构，其是由苯环或其他含有共轭π电子体系的环状结构组成。这种结构在化学键的排列上呈现出共轭性，使得芳环具有较高的稳定性和刚性，因而增强了气凝胶的机械性能。
22、2)用沥青与壳聚糖链结构单元间的分子间作用、物理交联等驱动力，以及沥青本身富含的稠环芳烃结构实现了气凝胶网络骨架强度的提升，进而抑制其干燥收缩的问题。
23、3)引入石油沥青提高了气凝胶的机械性能，进而使其具有优异的抗压性能，有助于其在后续的吸附-挤压循环使用，即提高循环使用性能。
24、4)沥青与壳聚糖相耦合可以增加油水选择性：一方面，微米级沥青颗粒改善了气凝胶表面的微观粗糙度，提高疏水性，增加油水选择性；另一方面，沥青富含的稠环芳烃结构使其具有sp2杂化碳网络，碳材料的sp2杂化形式有助于增强材料的疏水性，进而提高油水选择性。4)石油沥青是原油提炼的副产品，来源广泛且价格低廉，其与生物基耦合用于油水分离实现了沥青的高附加值利用。相反，对于其他碳基材料，例如石墨烯，碳纳米管等，它们的制备需要复杂的工艺和昂贵的试剂。相对来说，沥青的酸化处理工艺非常简单。
25、5)沥青属于石油基材料，壳聚糖属于生物基材料，将石油基材料和生物基材料相结合制备的沥青/壳聚糖气凝胶可以尽量减少石油基材料的使用(相对全部采用石油基材料制备的油水分离材料)，提高环保性。
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1.一种用于油水分离的沥青/壳聚糖气凝胶的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过混酸对石油沥青进行氧化处理，获得AAs，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述混酸为浓硫酸和浓硝酸，所述浓硫酸和所述浓硝酸体积比为3：1。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述干燥至恒重包括：置于60℃鼓风烘箱中干燥32h。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述乙酸溶液浓度为1％体积比，所述CS溶液浓度为15-25mg/ml，所述AAs分散液浓度为3-7.5mg/ml。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述CS溶液和所述AAs分散液的体积比为2：1。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述冷冻干燥时间为32-48h，冷冻温度为-80℃。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述化学气相沉积处理的温度为70℃，所述化学气相沉积处理的时间为12h。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述真空烘箱中干燥处
10.一种沥青/壳聚糖气凝胶，其特征在于，采用权利要求1-9任一项所述的方法制备。
...【技术特征摘要】
1.一种用于油水分离的沥青/壳聚糖气凝胶的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过混酸对石油沥青进行氧化处理，获得aas，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述混酸为浓硫酸和浓硝酸，所述浓硫酸和所述浓硝酸体积比为3：1。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述干燥至恒重包括：置于60℃鼓风烘箱中干燥32h。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述乙酸溶液浓度为1％体积比，所述cs溶液浓度为15-25mg/ml，所述aas分散液浓度为3-7...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯昭璇，赵晓利，丁文丽，胡涵，吴明铂，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：
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