以玉米秸稈為原料的天然吸油材料的制備及性能分析.pdf

1、玉米秸稈具有來源豐富,物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等特點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。本文選用玉米秸稈為原料,通過預(yù)處理提取其中的纖維素,再用乙酸酐對其進(jìn)行化學(xué)改性來制備天然吸油材料。采用吸油材料對純原油以及水面漂浮的原油吸油倍率和保油倍率的分析來實(shí)現(xiàn)制備條件的優(yōu)化,同時考察材料的吸附穩(wěn)定性。通過對水中溶解油的吸附來確定材料的吸附飽和時間以及溫度、鹽度、液固比對吸附過程的影響。利用SEM、XRD、FT-IR、BET、接觸角分析來表征改性前后材料的形態(tài),結(jié)晶度,化

2、學(xué)結(jié)構(gòu)以及對油吸附過程的變化。
　　根據(jù)對純油以及水面浮油的吸油倍率和保油倍率的結(jié)果分析,乙?；w維素的最佳制備條件為:溫度120℃,時間7h。吸油實(shí)驗(yàn)表明,纖維素纖維對水面浮油的吸附量要大于純油并且吸油后纖維能穩(wěn)定漂浮于水面。對微量油吸附的結(jié)果分析表明,所制備材料的吸附動力學(xué)曲線與擬二階方程符合,平衡吸附量為0.0606g/g,擬二階方程的速率常數(shù)為16.267g/(gmin)。溫度、鹽度、液固比對吸附效果會產(chǎn)生一定影響,在10

3、-20℃范圍內(nèi)去除率逐漸上升,在20-35℃范圍內(nèi)逐漸降低,20℃時的去除率最高,為97.14％。鹽度亦有類似的結(jié)果,當(dāng)NaCl濃度為2.0%時,去除率最高,為94.67%。隨著液固比的增加,去除率逐漸降低,但吸油量逐漸升高。
　　通過SEM、FT-IR、XRD和接觸角分析對處理前后的秸稈纖維進(jìn)行表征。SEM分析結(jié)果表明,玉米秸稈纖維內(nèi)部本身呈疏松多孔結(jié)構(gòu),并且表面含有大量的凸起和褶皺,提供了大量的儲油空間。通過預(yù)處理去除了包裹在

4、纖維素周圍的的半纖維素和木質(zhì)素,使微米級的纖維素纖維從纖維束中分離出來,乙?；男杂靡阴；〈u基,使纖維素纖維中親油性基團(tuán)增加,且孔徑增大,孔隙率增加。XRD結(jié)果顯示纖維結(jié)晶度由處理前是33.59降低到處理后5.34,纖維表面非結(jié)晶區(qū)比例升高,有利于油的吸附和儲存。FT-IR顯示,經(jīng)過預(yù)處理出現(xiàn)了纖維素吸收峰,經(jīng)過乙?；男猿霈F(xiàn)了乙酰基吸收峰,同時羥基吸收峰強(qiáng)度顯著減弱。接觸角分析表明,經(jīng)過改性,纖維素的親油疏水性顯著增強(qiáng),吸油速率加