[发明专利]一种生物质环保吸油材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种生物质环保吸油材料及其制备方法和应用，涉及海洋溢油处理领域，原料包括秸秆和表面疏水修饰剂，秸秆与表面疏水修饰剂质量比为(2‑8):1，表面疏水修饰剂原料为硅油、碳酸钙、硬脂酸、二氧化硅和溶剂，且除溶剂外原料质量比为硅油:碳酸钙:硬脂酸:二氧化硅＝(6‑10):(1‑2):(0.01‑0.05):(2‑3)，溶剂占表面疏水修饰剂质量比为(60‑98)％。本发明吸油材料不仅原料天然易得，且具有良好的吸油选择性，单位质量吸油比高。

技术领域

本发明涉及海洋溢油处理领域，具体涉及一种生物质环保吸油材料及其制备方法和应用。

背景技术

原油意外泄露事故导致的水体污染日益严重，严重威胁了人类生活环境和生态平衡系统。传统的处理原油污染的方法主要包括燃烧法以及围栏吸附法。其中燃烧法由于具有危险性高，可控性差以及容易导致对空气造成二次污染等缺点，近些年已经很少被人们使用。而围栏吸附法作为最简单可行的方法，近些年被广泛应用于处理油水污染事件中。围栏吸附法的关键在于所用吸附材料的物理化学性能与吸附性能。如今常用的吸附材料有活性炭、珍珠岩、海绵等，这些材料的多孔结构保证了其具有吸附性。但是这些材料对液体的吸附往往没有选择性，在处理原油污染的时候往往会油水一起吸，不仅单位质量吸油处理率低，而且油品回收难度较大。因此，开发一种对油污具有选择吸附性能的吸油材料是海洋溢油处理及回收领域亟待解决的问题。

玉米及小麦秸秆等秸秆作为天然可降解生物质材料，是一种重要的固体农林废弃物，具有资源丰富、成本低廉、密度低等优点。然而，在我国农秸秆实际上并未得到有效的利用，多数被焚烧处理作为草木灰肥。这不仅是对资源的浪费，同时由于秸秆焚烧产生的有害物质对环境造成严重的危害。如能合理的利用废弃秸秆资源，既能产生一定的经济效益，又能够缓解空气污染现象。

发明内容

针对上述现有技术存在的现有吸油材料吸油比低，难回收的问题，本发明的目的在于提供一种生物质环保吸油材料及其制备方法和应用，本发明吸油材料不仅原料天然易得，且具有良好的吸油选择性，单位质量吸油比高。

一种生物质环保吸油材料，原料包括秸秆和表面疏水修饰剂，秸秆与表面疏水修饰剂质量比为(2-8):1，表面疏水修饰剂原料为硅油、碳酸钙、硬脂酸、二氧化硅和溶剂，且除溶剂外原料质量比为硅油:碳酸钙:硬脂酸:二氧化硅＝(6-10):(1-2):(0.01-0.05):(2-3)，溶剂占表面疏水修饰剂质量比为(60-98)％。

优选的，所述秸秆为玉米秸秆、小麦秸秆、水稻秸秆或高粱秸秆，更优选为玉米秸秆。

优选的，所述秸秆与表面疏水修饰剂质量比为(4-6):1，表面疏水修饰剂中的溶剂占比为(85-95)wt％。

优选的，所述硅油选自甲基硅油、乙基硅油、苯基硅油、甲基含氢硅油、甲基苯基硅油和甲基氯苯基硅油中的一种或几种，更优选甲基硅油。

优选的，所述二氧化硅为二氧化硅微粒，粒径大小为100-800目，更优选500-800目。

优选的，所述溶剂为乙醇和甲苯混合溶剂，乙醇与甲苯体积比为1:(1-2.5)。

玉米秸秆等普通秸秆是亲水材料，水滴很容易浸润到材料内部，用于海洋溢油处理时，在吸油的同时会吸水，所以必须对秸秆进行表面修饰，使其获得超疏水性能，达到选择性吸附油污的效果。然而，单纯加热并不能在保证其多孔粗糙结构的前提下获得疏水性。

因此，本发明还提供一种上述生物质环保吸油材料的制备方法，包括如下步骤：①物理粉碎：将秸秆机械粉碎，粉碎至长度(2-4)cm，直径(0.5-1)mm；②加热烘干：将粉碎后的秸秆加热烘干；③表面修饰：将表面修饰剂喷淋到烘干后的秸秆表面；④加热固化：将喷淋后的秸秆于(50-150)℃加热(0.4-1.5)h，得超疏水秸秆。

优选的，在步骤②中，所述烘干温度为(150-250)℃，烘干时间为1.5h-2.5h。