摘要: 石油污染对生态环境和人类生命健康构成了严重的威胁。因此，迫使人们亟需开发成本低、高效、易于再生使用、对环境友好等特点的吸油材料处理油污。本论文采用自组装溶胶-凝胶法和硅烷化剂表面后处理法浸渍改性制备了疏水中空勃姆石微球吸附剂，并且研... 展开 石油污染对生态环境和人类生命健康构成了严重的威胁。因此，迫使人们亟需开发成本低、高效、易于再生使用、对环境友好等特点的吸油材料处理油污。本论文采用自组装溶胶-凝胶法和硅烷化剂表面后处理法浸渍改性制备了疏水中空勃姆石微球吸附剂，并且研究了所制备吸附剂的吸油性能。此外，通过再生试验，研究了吸附剂的再生性能。主要研究成果如下: (1)以六水三氯化铝(AlCl3·6H2O)为主要原料，正硅酸四乙酯(TEOS，(C2H5O)4Si)作为凝胶骨架增强剂，环氧丙烷(PO，C3H6O)作为凝胶剂，在室温下采用硅烷化剂表面后处理浸渍疏水改性，结合常压干燥制备了块体疏水中空勃姆石微球吸附剂。采用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)和甲基三甲氧基硅烷(MTMS)为改性剂，研究改性剂的体积浓度以及改性浸渍时间对中空勃姆石微球的影响。通过XRD分析表明改性过程并未改变中空勃姆石微球的物相组成。SEM和TEM表明，KH-570改性后，微球出现大量的破裂和团聚;MTMS改性的吸附剂为大小均一、表面有针状晶须且相互连接的空心微球。最佳改性条件为:KH-570体积浓度为10％; MTMS改性24h，MTMS体积浓度为15％。此条件下制备的吸附剂孔体积分别为1.51 cm3/g和1.67 cm3/g，水接触角分别能达到132.7°和143.8°，MTMS改性效果较KH-570好。 (2)然后测试了吸附剂的吸油性能。研究发现，MTMS改性吸附剂整体吸附性能较KH-570强，对油品煤油、花生油、机油以及有机溶液正己烷的吸附容量分别为7.49 g/g、8.42 g/g、8.51 g/g、5.80 g/g，具有良好的吸附性能。准一级动力学模型更适合描述吸附剂对机油的吸附动力学过程，吸附过程是边界扩散完成的单层吸附。随着吸附温度的不断升高，吸附速率逐渐增大，但是吸附容量逐渐降低。最后，本文通过再生试验，分别研究了再生次数、再生温度、再生速率以及再生吸附质种类对吸附剂再生性能的影响。结果表明吸附剂在正己烷中的再生性能最佳，在机油中最差。在正己烷中再生20次后，吸附剂的再生率仍高达95.71％，对正己烷具有良好的再生性能。 收起