[发明专利]乳液、其应用、以及利用纳米颗粒乳化生物质热解油制备乳液的方法

说明书

本发明属于生物质能利用相关技术领域，具体涉及一种Pickering乳液、其应用、以及利用纳米颗粒乳化生物质热解油制备Pickering乳液的方法。本发明通过将改性纳米颗粒作为固体乳化剂，对非均相生物质热解油进行超声乳化制备液滴颗粒均一的Pickering乳液，使得生物质利用效率大幅提升、增加生物质热解油稳定性，同时为生物质热解油提质技术的开发提供更理想的预处理方式。

技术领域

本发明属于生物质能利用相关技术领域，具体涉及一种Pickering乳液、其应用、以及利用纳米颗粒乳化生物质热解油制备Pickering乳液的方法。

背景技术

在各类新能源中，生物质能是唯一含碳可再生能源，由于其具有低硫、低氮以及碳中性的特点，在缓解能源与环境挑战方面具有巨大潜力。中国是传统农林业和固废垃圾生产大国，可利用的生物质资源丰富，但由于其储运难、成本高、利用效益低等缺点，导致生物质难以处理，造成严重的资源浪费和环境污染。因此，生物质的高效、清洁、低成本资源化利用技术迫在眉睫。

目前生物质利用普遍采用热化学法，而热解是所有热化学转化方法的第一步。生物质热解所得三态产品中，热解油由于其成分复杂、极性差异大、化学稳定性差等原因，难以高效利用。现有研究针对非混两相体系提出了一系列强化方法，如添加具有两亲性(亲水亲油性)的相转移剂、传统表面活性剂、高分子负载催化剂等，混合形成稳定均匀的乳液体系，进而增加油水两相体系传质速率，提高催化反应效率。但这些两亲性的溶剂成本高，而且由于体系互溶，不利于产品分离、纯化以及催化剂的回收再利用，极大地限制了以上技术的发展和应用。针对以上问题，以具有催化活性的固体颗粒稳定Pickering乳液界面催化体系正被越来越多的研究者关注。基于此，本发明将改性纳米颗粒作为固体乳化剂，利用改性后纳米颗粒的两亲性特质，通过超声乳化的方式将非均相生物质热解油转化为液滴颗粒均一化的Pickering乳液，不仅大幅提升了生物质的利用效率、增加生物质热解油稳定性，同时为生物质热解油提质技术的开发提供更理想的预处理方式。综上所述，本发明提出一种利用纳米颗粒乳化生物质热解油制备Pickering乳液的方法。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供了一种Pickering乳液、其应用、以及利用纳米颗粒乳化生物质热解油制备Pickering乳液的方法。

本发明所提供的技术方案如下：

一种利用纳米颗粒乳化生物质热解油制备Pickering乳液的方法，包括以下步骤：

1)获取生物质热解油；

2)将步骤1)得到的所述生物质热解油分离为生物质热解油水溶性组分和生物质热解油非水溶性组分；

3)对纳米颗粒进行改性，得到具有两亲性的固体乳化剂；

4)将步骤2)得到的所述生物质热解油水溶性组分、所述生物质热解油非水溶性组分和所述固体乳化剂进行混合，然后在经过超声均质乳化后静置保存，得到生物质热解油Pickering乳液。

上述技术方案通过将改性纳米颗粒作为固体乳化剂，对非均相生物质热解油进行超声乳化制备液滴颗粒均一的Pickering乳液，使得生物质利用效率大幅提升、增加生物质热解油稳定性，同时为生物质热解油提质技术的开发提供更理想的预处理方式。

具体的，步骤1)中，采用高温热解生物质制备得到生物质热解油，其中：

所述生物质为木质纤维素生物质、固废生物质或污泥生物质；

所述生物质的高温热解的温度为600℃-800℃；

所述热解为快速热解，升温速率不小于50℃/s。