[发明专利]用于处理含油废水的复合材料及其制备方法

说明书

一种用于处理含油废水的复合材料，包括疏水性二氧化硅修饰的石墨烯气凝胶与吸附在石墨烯气凝胶表面的细菌，细菌用于降解含油废水中的碳氢化合物。用于处理含油废水的复合材料的制备方法，包括：制备疏水性二氧化硅修饰的石墨烯气凝胶；将细菌吸附在石墨烯气凝胶的表面，其中，细菌用于降解含油废水中的碳氢化合物。本发明的复合材料具有油‑水选择性并具有三维多孔结构，同时结合了油类的吸附性与细菌降解特性，吸油能力强，可重复利用，环境友好。

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，特别是关于一种用于处理含油废水的复合材料及其制备方法。

背景技术

近些年，海洋石油泄漏事故的频繁发生及工业含油污水的大量排放，使得油水分离问题再次成为人们关注的焦点，由此造成的环境问题已不容忽视。

含油污水来源较广，如石油泄漏、陆上开采石油矿石、食品、纺织、机械加工等很多产业都向环境中排放大量的含油污水，无论是工业含油污水还是生活含油污水的任意排放都对生产生活环境造成很大的污染，对水环境造成了严重的危害，危害了生活在水中、水体周围和水底底泥中的各种生物,破坏食物链的环节，包括人类食物资源，预防和应对此类情况变得越发紧迫。

近几十年来，吸油材料的研究与应用发展迅速，用途也十分广泛。传统的吸油材料，如海绵、粘土等多孔物质被广泛应用，虽然这些材料具有较好的吸油效果，但是由于材料本身的结构性质使得传统吸油材料具有吸油量不大、油水选择性不高的缺点，常常吸油的同时也吸水，且使用寿命短。以人工合成的高分子聚合物作为新的吸油材料正被广泛应用，如聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯等，这类高分子吸油材料具有吸油量大，吸油效果好的优点，然而这类材料大多是有毒有害的石油化工材料，吸油后不易降解，处理废弃物的综合成本较高，重复使用性差，带来环境二次污染等问题。

针对上述问题，开发一种低成本、高效的吸附材料就显得至关重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于处理含油废水的复合材料及其制备方法，具有油-水选择性，吸油能力强，可重复利用。

本发明提供一种用于处理含油废水的复合材料，包括疏水性二氧化硅修饰的石墨烯气凝胶与吸附在所述石墨烯气凝胶表面的细菌，所述细菌用于降解含油废水中的碳氢化合物。

其中，所述细菌通过分泌的胞外聚合物吸附在所述石墨烯气凝胶的表面。

本发明还提供一种用于处理含油废水的复合材料的制备方法，包括：

制备疏水性二氧化硅修饰的石墨烯气凝胶；

将细菌吸附在所述石墨烯气凝胶的表面，其中，所述细菌用于降解含油废水中的碳氢化合物。

其中，所述制备疏水性二氧化硅修饰的石墨烯气凝胶，包括：

制备二氧化硅与氧化石墨的混合浆料；

按比例将所述混合浆料与还原剂混合并加入去离子水进行超声分散后，干燥得到二氧化硅修饰的石墨烯水凝胶；

对所述石墨烯水凝胶进行疏水改性、干燥，获得疏水性二氧化硅修饰的石墨烯气凝胶。

其中，所述制备二氧化硅与氧化石墨的混合浆料，包括：

按比例将石墨、硝酸钠粉末、浓硫酸、高锰酸钾粉末加到处于冷水浴的反应容器中进行搅拌；

搅拌结束后，将所述反应容器移入恒温油浴中进行反应，反应过程中加入去离子水；

反应设定时长后冷却至室温，加入双氧水与去离子水进行氧化；

按比例加入盐酸、醇及正硅酸乙酯进行搅拌，得到含二氧化硅的氧化石墨浆料；

加氨水进行搅拌，将溶液的pH值调节至中性；