[發(fā)明專(zhuān)利]一種包覆有MIL-101吸附劑的無(wú)紡布石油吸附袋的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310601421.5
• 申請(qǐng)日: 2013-11-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103599752A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 常娜
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 天津工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B01J20/22
• 分類(lèi)號(hào): B01J20/22;B01J20/28;B01J20/30;E02B15/10
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種石油吸附袋的制備，這種裝置為封裝有新型吸附材料MIL-101的無(wú)紡布石油吸附袋，該吸附袋采用熱粘合的方式進(jìn)行封裝，并以此發(fā)展一種新型的快速簡(jiǎn)易去除海面石油污染的方法。

背景技術(shù)

MIL-101是一類(lèi)由金屬離子和有機(jī)配體通過(guò)自組裝作用形成的具有特殊籠狀結(jié)構(gòu)的剛性骨架多孔吸附材料。MIL-101具有規(guī)則的孔道結(jié)構(gòu)，超大的比表面積(BET比表面積高達(dá)4500m²/g)，良好的熱穩(wěn)定性和溶劑穩(wěn)定性等顯著優(yōu)點(diǎn)，因此，已被廣泛使用于有機(jī)污染物的吸附。本發(fā)明采用MIL-101這種新型的多孔吸附材料作為吸附劑，制備無(wú)紡布石油吸附袋，并用于海面石油污染的快速去除。

無(wú)紡布，是指非織造布，或叫不織布。是一種不需要紡紗織布而形成的織物，該織物只是將紡織短纖維或者長(zhǎng)絲進(jìn)行定向或隨機(jī)撐列，形成纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)，然后采用機(jī)械、熱粘或化學(xué)等方法加固而成。非織造布突破了傳統(tǒng)的紡織原理，具有工藝流程短、生產(chǎn)速度快，產(chǎn)量高、成本低、用途廣、原料來(lái)源多等特點(diǎn)，因此，近年來(lái)，無(wú)紡布紡織工業(yè)取得了極大的發(fā)展，截止1998年，全世界的無(wú)紡布消費(fèi)量已達(dá)到240萬(wàn)噸。

石油已經(jīng)成為當(dāng)今社會(huì)不可或缺的能源之一。據(jù)美國(guó)能源部提供的信息顯示，2006年全世界每天消耗的石油達(dá)到35億加侖。這些石油中有百分之六十通過(guò)海上運(yùn)輸?shù)竭_(dá)目的地，不幸的是，溢油事故卻未能徹底避免。1990年到1999年十年間，每年平均有15萬(wàn)噸的原油流到世界各地的海洋里。這種情況在2001年尤為嚴(yán)重，當(dāng)時(shí)一周內(nèi)竟發(fā)生了5起溢油事件。隨著技術(shù)手段的不斷發(fā)展，巨型油輪也并不是發(fā)生原油泄露的唯一罪魁禍?zhǔn)住Ｋ率凸艿馈⒑Ｉ香@井平臺(tái)、海岸石油儲(chǔ)存和煉油廠都存在發(fā)生原油泄露的危險(xiǎn)。石油在海上發(fā)生泄漏后，溢油清理工作就成為了減輕石油泄漏危害的途徑。經(jīng)實(shí)踐證明，本發(fā)明中封裝有新型吸附材料MIL-101的無(wú)紡布石油吸附袋能夠有效的吸附海面浮油，減輕并去除海面上石油泄漏對(duì)海面所產(chǎn)生的污染，具有極高的環(huán)境學(xué)意義。

發(fā)明內(nèi)容

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所提供的技術(shù)方案是：

以水熱法制備MIL-101多孔吸附材料，經(jīng)過(guò)充分的洗滌，凈化，活化后，采用熱粘合的方法，將其封裝于無(wú)紡布中，制作成新型的無(wú)紡布石油吸附袋。

經(jīng)過(guò)吸附實(shí)驗(yàn)表明，本方法制備的MIL-101多孔吸附劑結(jié)構(gòu)規(guī)則，孔容量大，無(wú)紡布石油吸附袋對(duì)石油的吸附性能良好。

其中，多孔吸附材料MIL-101的水熱合成方法為：將325克硝酸鉻，410克對(duì)苯二甲酸溶解于20升高純水中，加入1升醋酸溶液，超聲10分鐘使其溶解后，將混合溶液置于35升聚四氟乙烯反應(yīng)釜中，220℃反應(yīng)8小時(shí)。待反應(yīng)釜冷卻，采用水/乙醇溶液對(duì)所得到的金屬有機(jī)骨架吸附材料進(jìn)行洗滌，200℃烘干備用。

無(wú)紡布石油吸附袋的制備方法：將無(wú)紡布折成適當(dāng)?shù)拇笮。腥ザ嘤嗖糠郑捎秒姛岱饪跈C(jī)將無(wú)紡布的開(kāi)口熱粘合，至只剩下一個(gè)開(kāi)口，用于填裝MIL-101多孔吸附劑。

基于MIL-101吸附材料的無(wú)紡布石油吸附袋的制備：稱(chēng)取適量的金屬有機(jī)骨架吸附材料，并將其填裝于無(wú)紡布石油吸附袋中，填裝結(jié)束后，采用電熱封口機(jī)將無(wú)紡布石油吸附袋的開(kāi)口端熱粘合。

MIL-101無(wú)紡布石油吸附袋的使用方法：使用前預(yù)先將上述無(wú)紡布石油吸附袋用特定極性的溶劑(如甲醇，水，正己烷等)洗凈，并烘干。在進(jìn)行石油吸附性能實(shí)驗(yàn)時(shí)，將該無(wú)紡布石油吸附袋直接放置于表面漂浮有石油的樣品溶液上，使其對(duì)石油組分進(jìn)行吸附。吸附過(guò)程結(jié)束后，將無(wú)紡布石油吸附袋取出，采用離心的方法，將吸附袋所吸附的石油樣品分離出來(lái)，石油樣品經(jīng)過(guò)凈化處理后，可繼續(xù)使用。此外，基于MIL-101多孔吸附材料的無(wú)紡布石油吸附袋可以實(shí)現(xiàn)重復(fù)使用，并無(wú)需進(jìn)一步的凈化過(guò)程。

本發(fā)明中，用于制備無(wú)紡布石油吸附袋的無(wú)紡布材料無(wú)任何限制，因此，可根據(jù)研究需要及實(shí)際應(yīng)用采用經(jīng)過(guò)任何基團(tuán)修飾或改性的無(wú)紡布，并通過(guò)類(lèi)似的方法，可以制備出其他包覆MIL-101吸附劑的無(wú)紡布石油吸附袋。

采用本發(fā)明的方法所制備出的無(wú)紡布石油吸附袋不僅制作過(guò)程簡(jiǎn)單，制作和使用成本得以降低，并且對(duì)海面漂浮的石油吸附效果良好，因此，既可以節(jié)約一定的設(shè)備成本，時(shí)間成本和人力成本，同時(shí)也能有效的回收被吸附袋富集的石油，降低石油泄漏對(duì)環(huán)境造成的污染，在一定程度上也實(shí)現(xiàn)了回收石油資源的再利用。

具體實(shí)施方式

為更好理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明要求保護(hù)的范圍并不局限于實(shí)施例表示的范圍。

實(shí)施例：