小麦秸秆的化学改性、表征及吸油性能研究
发布时间：2020-12-20 04:14
随着海上与陆地的石油勘探开发的发展,石油加工行业的日渐兴起,石油泄漏问题愈发严重。在开采、运输与使用石油的过程中,由于排放不当、抛洒以及运输泄漏等诸多原因,每年世界各地有近100万吨石油进入水环境中。由此产生的水质污染,土壤污染,严重侵害着生态环境,也损害着人类的健康发展。面对由石油带来污染问题,一般常用吸油材料来实现后续处理。本文以小麦秸秆粉末为基材,通过酯化改性和表面负载改性两种方法制备出两种高效的吸油材料AWS和Fe3O4/小麦秸秆。借助扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱和X-射线衍射对改性前后的材料进行表征。对改性后材料的吸油性能进行了研究。由此得出以下结论:（1）对于AWS来说,最佳制备条件为质量比为26%的乙酸酐溶液40ml,NBS和PWS分别为0.5g和2g（NBS浓度为50mM）,反应温度为100℃,反应时间为1.5h。（2）对于Fe3O4/小麦秸秆来说,最佳制备条件为RWS和乙二醇、六水三氯化铁、柠檬酸钠、醋酸钠、聚乙二醇分别为1g、40ml、0.4g、0.15g、1.8g、1g的配比...
【文章来源】：西安石油大学陕西省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 课题研究背景
1.1.1 石油污染的现状
1.1.2 石油污染的危害
1.1.3 石油污染的处理方法
1.2 吸附及影响吸附的原因
1.2.1 吸附原理
1.2.2 影响吸附剂吸附能力的原因
1.3 吸油材料的分类
1.3.1 无机吸油材料
1.3.2 有机吸油材料
1.3.3 复合吸油材料
1.4 秸秆吸油材料的改性方法
1.4.1 天然纤维材料的改性基础
1.4.2 化学改性
1.4.3 表面改性
1.4.4 接枝共聚
1.5 吸油材料的评价标准与未来研究方向
1.5.1 吸油材料的评价标准
1.5.2 吸油材料的未来研究
第二章 实验方案及步骤
2.1 论文研究意义、目的及主要内容
2.1.1 实验的研究意义与目的
2.1.2 实验的主要内容
2.2 实验材料与仪器
2.2.1 实验材料
2.2.2 实验仪器
2.3 实验方法
2.3.1 小麦秸秆的组分分析
2.3.2 材料的预处理
2.3.3 小麦秸秆的化学改性
2.4 试验油样基本性质
2.5 材料样品性质表征
2.5.1 红外表征
2.5.2 扫描电镜（SEM）表征
2.5.3 X-射线衍射表征
2.6 吸油实验的测定
2.6.1 吸油倍率的测定
2.6.2 保油倍率的测定
2.6.3 吸油动力学的测定
2.6.4 目数对吸油材料性能的影响
2.6.5 温度对吸油材料性能的影响
2.6.6 吸油材料重复利用率的测定
第三章 RWS及PWS的吸油性能研究
3.1 引言
3.2 RWS的表征与组分分析
3.2.1 扫描电镜分析
3.2.2 RWS组成成分分析
3.3 小麦秸秆自身吸油性能研究
3.3.1 实验用小麦秸秆的制备
3.3.2 粒径对RWS吸油性能的影响
3.3.3 温度对于RWS吸油性能的影响
3.4 RWS保油性能的测定
3.5 预处理小麦秸秆吸油性能研究
3.6 PWS的扫描电镜及组成成分分析
3.6.1 PWS的扫面电镜分析
3.6.2 PWS的组成成分分析
3.7 PWS吸油倍率的测定
2质量分数对PWS吸油性能的影响"> 3.7.1 NaClO2质量分数对PWS吸油性能的影响
3.7.2 反应温度对于PWS吸油性能的影响
3.8 本章小结
第四章 小麦秸秆的酯化改性及吸油性能研究
4.1 引言
4.2 改性小麦秸秆吸油材料的制备
4.2.1 酯化改性机理
4.2.2 实验步骤与操作
4.3 AWS的表征
4.3.1 FT-IR分析
4.3.2 XRD分析
4.3.3 SEM分析
4.3.4 接触角测试
4.4 AWS的漂浮性测试
4.5 小麦秸秆酯化改性的结果与影响因素
4.5.1 反应温度对AWS吸油性能的影响
4.5.2 反应时间对AWS吸油性能的影响
4.5.3 催化剂浓度对AWS吸附性能的影响
4.5.4 BA质量比对AWS吸附性能的影响
4.6 本章小结
3O4/小麦秸秆的制备、表征及吸油性能研究">第五章 Fe3O4/小麦秸秆的制备、表征及吸油性能研究
5.1 引言
3O4/小麦秸秆的制备"> 5.2 Fe3O4/小麦秸秆的制备
3O4/小麦秸秆的表征"> 5.3 Fe3O4/小麦秸秆的表征
3O4/小麦秸秆的SEM表征"> 5.3.1 Fe3O4/小麦秸秆的SEM表征
3O4/小麦秸秆的接触角测试"> 5.3.2 Fe3O4/小麦秸秆的接触角测试
3O4/小麦秸秆的吸油性能研究与影响因素"> 5.4 Fe3O4/小麦秸秆的吸油性能研究与影响因素
3O4/小麦秸秆吸油性能的影响"> 5.4.1 反应温度对Fe3O4/小麦秸秆吸油性能的影响
3O4/小麦秸秆吸油性能的影响"> 5.4.2 RWS投加量对Fe3O4/小麦秸秆吸油性能的影响
5.4.3 反应时间对复合材料吸油性能的影响
5.4.4 填充度对复合材料吸油性能的影响
5.5 本章小结
第六章 结论
致谢
参考文献
攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]吸附剂在石油泄漏处理中的应用[J]. 姜伟,屈撑囤,范代娣,张博. 广州化工. 2015(21)
[2]天然有机纤维吸油材料的结构特点及其功能化改性技术的研究进展[J]. 杜卫宁,韩晓娜,李正军,但卫华,李立新. 功能材料. 2015(18)
[3]低成本秸秆基吸油材料的制备[J]. 韩永翔,黄立歌,刘晓晖,樊鑫,谭凤芝. 辽宁化工. 2015(07)
[4]纤维素基改性吸油材料的制备及其性能的研究[J]. 卫威,杜莹莹,雷艳萍,黄显南,朱红祥. 造纸科学与技术. 2015(01)
[5]水稻秸秆蒸汽爆破-酯化改性制备吸油材料[J]. 彭丽,刘昌见,刘百军,储胜利,栾国华,裴玉起. 化工学报. 2015(05)
[6]有机膨润土改性高吸油树脂复合材料的合成及性质[J]. 陈晓磊,邓李川,王晓峰,关爽. 高等学校化学学报. 2014(12)
[7]天然有机纤维吸油材料的研究进展[J]. 彭丽,刘昌见,刘百军,储胜利,栾国华,裴玉起. 化工进展. 2014(02)
[8]纳米四氧化三铁同步去除水中的Pb(Ⅱ)和Cr(Ⅲ)离子[J]. 汪婷,高滢,金晓英,陈祖亮. 环境工程学报. 2013(09)
[9]水热体系中四氧化三铁与氧化石墨烯复合纳米颗粒的合成[J]. 杨俊松,张晖,王腾,张胜义. 硅酸盐通报. 2013(01)
[10]改性玉米秸秆材料的制备及吸油性能的研究[J]. 朱超飞,赵雅兰,郑刘春,党志. 环境科学学报. 2012(10)
博士论文
[1]柚子皮改性吸油材料的制备和性能研究[D]. 邹君臣.上海大学 2015
[2]复合泡沫结构吸油材料的合成及性能研究[D]. 李华.大连理工大学 2014
[3]氧化石墨烯及四氧化三铁纳米粒子的制备及生物应用[D]. 高原.吉林大学 2012
[4]碳纳米管表面有机高分子改性及其纳米复合材料的制备与表征[D]. 周洪福.北京化工大学 2011
硕士论文
[1]超疏水超亲油秸秆纤维的制备和性能研究[D]. 臧德利.东北林业大学 2016
[2]基于玉米秸秆吸油材料的制备及性能研究[D]. 王海娇.哈尔滨工业大学 2015
[3]以玉米秸秆为原料的天然吸油材料的制备及性能分析[D]. 李丹.天津大学 2013
[4]四氧化三铁纳米粒子和纳米超结构的络合共沉淀法合成与表征[D]. 吴春丽.哈尔滨工程大学 2012
[5]粘土材料及膨胀石墨对海水中柴油的吸附及其机理研究[D]. 尹丽丽.青岛理工大学 2009
本文编号：2927189
【文章来源】：西安石油大学陕西省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 课题研究背景
1.1.1 石油污染的现状
1.1.2 石油污染的危害
1.1.3 石油污染的处理方法
1.2 吸附及影响吸附的原因
1.2.1 吸附原理
1.2.2 影响吸附剂吸附能力的原因
1.3 吸油材料的分类
1.3.1 无机吸油材料
1.3.2 有机吸油材料
1.3.3 复合吸油材料
1.4 秸秆吸油材料的改性方法
1.4.1 天然纤维材料的改性基础
1.4.2 化学改性
1.4.3 表面改性
1.4.4 接枝共聚
1.5 吸油材料的评价标准与未来研究方向
1.5.1 吸油材料的评价标准
1.5.2 吸油材料的未来研究
第二章 实验方案及步骤
2.1 论文研究意义、目的及主要内容
2.1.1 实验的研究意义与目的
2.1.2 实验的主要内容
2.2 实验材料与仪器
2.2.1 实验材料
2.2.2 实验仪器
2.3 实验方法
2.3.1 小麦秸秆的组分分析
2.3.2 材料的预处理
2.3.3 小麦秸秆的化学改性
2.4 试验油样基本性质
2.5 材料样品性质表征
2.5.1 红外表征
2.5.2 扫描电镜（SEM）表征
2.5.3 X-射线衍射表征
2.6 吸油实验的测定
2.6.1 吸油倍率的测定
2.6.2 保油倍率的测定
2.6.3 吸油动力学的测定
2.6.4 目数对吸油材料性能的影响
2.6.5 温度对吸油材料性能的影响
2.6.6 吸油材料重复利用率的测定
第三章 RWS及PWS的吸油性能研究
3.1 引言
3.2 RWS的表征与组分分析
3.2.1 扫描电镜分析
3.2.2 RWS组成成分分析
3.3 小麦秸秆自身吸油性能研究
3.3.1 实验用小麦秸秆的制备
3.3.2 粒径对RWS吸油性能的影响
3.3.3 温度对于RWS吸油性能的影响
3.4 RWS保油性能的测定
3.5 预处理小麦秸秆吸油性能研究
3.6 PWS的扫描电镜及组成成分分析
3.6.1 PWS的扫面电镜分析
3.6.2 PWS的组成成分分析
3.7 PWS吸油倍率的测定
2质量分数对PWS吸油性能的影响"> 3.7.1 NaClO2质量分数对PWS吸油性能的影响
3.7.2 反应温度对于PWS吸油性能的影响
3.8 本章小结
第四章 小麦秸秆的酯化改性及吸油性能研究
4.1 引言
4.2 改性小麦秸秆吸油材料的制备
4.2.1 酯化改性机理
4.2.2 实验步骤与操作
4.3 AWS的表征
4.3.1 FT-IR分析
4.3.2 XRD分析
4.3.3 SEM分析
4.3.4 接触角测试
4.4 AWS的漂浮性测试
4.5 小麦秸秆酯化改性的结果与影响因素
4.5.1 反应温度对AWS吸油性能的影响
4.5.2 反应时间对AWS吸油性能的影响
4.5.3 催化剂浓度对AWS吸附性能的影响
4.5.4 BA质量比对AWS吸附性能的影响
4.6 本章小结
3O4/小麦秸秆的制备、表征及吸油性能研究">第五章 Fe3O4/小麦秸秆的制备、表征及吸油性能研究
5.1 引言
3O4/小麦秸秆的制备"> 5.2 Fe3O4/小麦秸秆的制备
3O4/小麦秸秆的表征"> 5.3 Fe3O4/小麦秸秆的表征
3O4/小麦秸秆的SEM表征"> 5.3.1 Fe3O4/小麦秸秆的SEM表征
3O4/小麦秸秆的接触角测试"> 5.3.2 Fe3O4/小麦秸秆的接触角测试
3O4/小麦秸秆的吸油性能研究与影响因素"> 5.4 Fe3O4/小麦秸秆的吸油性能研究与影响因素
3O4/小麦秸秆吸油性能的影响"> 5.4.1 反应温度对Fe3O4/小麦秸秆吸油性能的影响
3O4/小麦秸秆吸油性能的影响"> 5.4.2 RWS投加量对Fe3O4/小麦秸秆吸油性能的影响
5.4.3 反应时间对复合材料吸油性能的影响
5.4.4 填充度对复合材料吸油性能的影响
5.5 本章小结
第六章 结论
致谢
参考文献
攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]吸附剂在石油泄漏处理中的应用[J]. 姜伟,屈撑囤,范代娣,张博. 广州化工. 2015(21)
[2]天然有机纤维吸油材料的结构特点及其功能化改性技术的研究进展[J]. 杜卫宁,韩晓娜,李正军,但卫华,李立新. 功能材料. 2015(18)
[3]低成本秸秆基吸油材料的制备[J]. 韩永翔,黄立歌,刘晓晖,樊鑫,谭凤芝. 辽宁化工. 2015(07)
[4]纤维素基改性吸油材料的制备及其性能的研究[J]. 卫威,杜莹莹,雷艳萍,黄显南,朱红祥. 造纸科学与技术. 2015(01)
[5]水稻秸秆蒸汽爆破-酯化改性制备吸油材料[J]. 彭丽,刘昌见,刘百军,储胜利,栾国华,裴玉起. 化工学报. 2015(05)
[6]有机膨润土改性高吸油树脂复合材料的合成及性质[J]. 陈晓磊,邓李川,王晓峰,关爽. 高等学校化学学报. 2014(12)
[7]天然有机纤维吸油材料的研究进展[J]. 彭丽,刘昌见,刘百军,储胜利,栾国华,裴玉起. 化工进展. 2014(02)
[8]纳米四氧化三铁同步去除水中的Pb(Ⅱ)和Cr(Ⅲ)离子[J]. 汪婷,高滢,金晓英,陈祖亮. 环境工程学报. 2013(09)
[9]水热体系中四氧化三铁与氧化石墨烯复合纳米颗粒的合成[J]. 杨俊松,张晖,王腾,张胜义. 硅酸盐通报. 2013(01)
[10]改性玉米秸秆材料的制备及吸油性能的研究[J]. 朱超飞,赵雅兰,郑刘春,党志. 环境科学学报. 2012(10)
博士论文
[1]柚子皮改性吸油材料的制备和性能研究[D]. 邹君臣.上海大学 2015
[2]复合泡沫结构吸油材料的合成及性能研究[D]. 李华.大连理工大学 2014
[3]氧化石墨烯及四氧化三铁纳米粒子的制备及生物应用[D]. 高原.吉林大学 2012
[4]碳纳米管表面有机高分子改性及其纳米复合材料的制备与表征[D]. 周洪福.北京化工大学 2011
硕士论文
[1]超疏水超亲油秸秆纤维的制备和性能研究[D]. 臧德利.东北林业大学 2016
[2]基于玉米秸秆吸油材料的制备及性能研究[D]. 王海娇.哈尔滨工业大学 2015
[3]以玉米秸秆为原料的天然吸油材料的制备及性能分析[D]. 李丹.天津大学 2013
[4]四氧化三铁纳米粒子和纳米超结构的络合共沉淀法合成与表征[D]. 吴春丽.哈尔滨工程大学 2012
[5]粘土材料及膨胀石墨对海水中柴油的吸附及其机理研究[D]. 尹丽丽.青岛理工大学 2009
本文编号：2927189
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