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    活性炭磁性粒子用于溢油清理
    文章作者:韩研网络部 更新时间:2022-5-26 16:19:13

      活性炭磁性粒子用于溢油清理

      近年来,溢油事故引发了广泛的环境和生态问题。必须努力改进溢油响应技术,以防止溢油造成不可逆转的损害年?⑿Ч、环保的吸附材料势在必行。本次我们通过,磁性Fe3O4采用化学共沉淀法合成复合纳米粒子。然后用活性炭负载纳米粒子,然后进行硬脂酸表面改性制成了溢油清理专用活性炭。由于其吸油性能和对油和水的选择性润湿性,它可用于从水中去除油。

      吸油能力研究

      通过使用四种不同的油(柴油、原油、发动机油和硅油)测试了活性炭的吸油能力。以4:25(w/w)的比例制备油/水混合物,并进行了两种不同的测试。作为第一项研究的一部分,使用所研究的油制备了四组不同的油/水混合物,而活性炭的负载量保持在0.25g不变。由于其浮力,吸附剂漂浮在水面上并选择性地吸附油,然后通过磁力去除和称重。值得一提的是,使用非磁性交流电除油是一个耗时且繁琐的过程。它需要通过过滤的后处理过程来回收油吸附剂。然而,这项研究通过使用的活性炭磁性粒子克服了这一不足。

      在第二项研究中,为了模拟海水,评估了NaCl浓度及其对活性炭性能的影响,并计算了每种油水/NaCl(0.5M)乳液的大吸收量。根据不同的研究,pH和温度的变化不会显着影响油吸附过程。因此,没有对pH值和温度进行调整。此外,对活性炭的五个连续吸附循环进行了检查,以了解材料的可重复使用性。

      活性炭的选择性和浮力评估

      定性评估了活性炭吸附剂的选择性和浮力,如图4所示。根据图1b的定性表示,活性炭漂浮在水面上并选择性地吸附机油,形成半固体物质。然后可以从混合物中磁性收集具有吸附油的吸附剂(见图1c),留下无油水。也可以认为吸附剂粉末的浮力和选择性是由于其超亲油性,这有助于吸附剂选择性地吸收油并漂浮在水上。浮力是油/水分离中吸油材料的另一个理想特性。高浮力可以使吸附剂即使在吸油后仍漂浮在水面上,这对吸油和随后从溢出水中去除非常有帮助。吸附颗粒的浮力显着降低了与采油相关的费用;钚蕴看帕αW拥母×涂焖傥教匦钥晒橐蛴谒堑牡兔芏、高表面积和超亲油特性。

      图1:活性炭的选择性和浮力的定量说明:(a)机油/水混合物,(b)将活性炭添加到机油/水混合物后30秒,(c)借助磁棒去除油吸附的活性炭磁性粒子。

      活性炭的两亲行为

      使用固着水滴法获得水接触角数据。通过将颗粒压在载玻片上,将颗粒固定在载玻片上进行接触角测量。根据图2,结果证明了超亲水和超亲油的特性。水滴在0.1s内迅速在材料表面扩散,水接触角为0°(见图2a),而油滴也迅速在材料表面扩散,油接触角为0°(见图2b)。最近的研究表明,含有亲油和亲水结构域的纳米结构表现出超两亲性。制造的材料与小油分子相互作用,导致它们在恢复过程中聚结成更大的液滴。根据研究,与活性炭的行为非常相似。

      图2:所制备的活性炭的两亲性质,(a)亲水表面,(b)亲油表面。

      此外,研究了活性炭介导的油滴吸附和聚结,以了解快速有效的油层分离过程,如图3所示。在将活性炭磁性纳米复合材料添加到油/水混合物中之前,观察到柴油和水的原始乳液。如图3a所示,乳液中存在几个微小的油滴。将活性炭添加到乳液中后,亲油表面捕获油滴,形成可漂浮结构,如图3b所示。然后,乳液的顶层迅速分层形成许多较大的油滴,表明活性炭可能导致较大的油滴从微小的油滴中凝聚,然后形成一个单一的质量。如图3c所示,它是在磁棒的帮助下收集的。

      图3:(a)柴油-水乳液,(b)皮克林乳液,(c)活性炭表面的柴油吸附。

      活性炭的有效性和可重复使用性评估

      活性炭由于其高比表面积、高孔隙率、超亲油性和浮力,可以有效吸附多种油类。在此,使用柴油/水和机油/水、硅油/水和轻质原油/水四种乳液来评估活性炭的分离能力。例如,在机油/水分离过程中,活性炭通过磁棒从水中吸附和去除油。简而言之,将0.5g油滴入水中,然后滴入活性炭慢慢分散到油/水混合物中。随着活性炭负载量的增加,油迅速吸附在活性炭表面。当活性炭的添加量达到0.25g时,油/水混合物中几乎没有油残留;钚蕴慷运闹盅芯坑偷奈侥芰?梢钥闯,结果表明吸附能力遵循以下顺序:机油>轻质原油>柴油>硅油。

      活性炭磁性粒子用于溢油清理,合成了具有界面活性特性的可浮力双层磁性纳米粒子,该纳米粒子具有活性炭层和疏水性硬脂酸层,用于溢油清理。这种活性炭具有高孔隙率和稳定性,为其磁芯提供;,促进从地表水中回收吸附剂。评估材料性能的选择性、浮力、吸油能力和可重复使用性。对于去离子水测试,发动机油、轻质原油、柴油和硅油的吸油能力都很好。磁场用于对活性炭施加吸引力包裹的油滴将它们与水分离。油浸的活性炭能够用无毒溶剂(乙醇)再生长达5个循环,以从水中回收油,然后再重新使用。总体而言,这种亲油纳米复合材料可用作去除漏油的候选材料。

    文章标签:椰壳活性炭,果壳活性炭,煤质活性炭,木质活性炭,蜂窝活性炭,净水活性炭.

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