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(lái)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(guò)預(yù)處理提取其中的纖維素,再用乙酸酐對(duì)其進(jìn)行化學(xué)改性來(lái)制備天然吸油材料。采用吸油材料對(duì)純?cè)鸵约八嫫〉脑臀捅堵屎捅Ｓ捅堵实姆治鰜?lái)實(shí)現(xiàn)制備條件的優(yōu)化,同時(shí)考察材料的吸附穩(wěn)定性。通過(guò)對(duì)水中溶解油的吸附來(lái)確定材料的吸附飽和時(shí)間以及溫度、鹽度、液固比對(duì)吸附過(guò)程的影響。利用SEM、XRD、FT-IR、BET、接觸角分析來(lái)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(duì)油吸附過(guò)程的變化。
　　根據(jù)對(duì)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(shí)間7h。吸油實(shí)驗(yàn)表明,纖維素纖維對(duì)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(duì)微量油吸附的結(jié)果分析表明,所制備材料的吸附動(dòng)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(duì)吸附效果會(huì)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(shí)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(shí),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(guò)SEM、FT-IR、XRD和接觸角分析對(duì)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(chǔ)油空間。通過(guò)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(jí)的纖維素纖維從纖維束中分離出來(lái),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(chǔ)存。FT-IR顯示,經(jīng)過(guò)預(yù)處理出現(xiàn)了纖維素吸收峰,經(jīng)過(guò)乙酰化改性出現(xiàn)了乙?；辗?同時(shí)羥基吸收峰強(qiáng)度顯著減弱。接觸角分析表明,經(jīng)過(guò)改性,纖維素的親油疏水性顯著增強(qiáng),吸油速率加