[發明專利]一種用碳納米管海綿清理油污的方法

無效

• 申請號: 201410046226.5
• 申請日: 2014-02-10
• 公開（公告）號: CN103771561A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 曹安源;上媛媛;師恩政;吳詩婷;徐文靜
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: C02F1/40
• 分類號: C02F1/40;C02F1/28
• 代理公司: 北京萬象新悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11360
• 代理人: 朱紅濤

技術領域

本發明涉及一種碳納米管海綿重復使用清理油污的方法，特別涉及到機械壓縮和燃燒的兩步法，屬于納米材料應用技術領域。

背景技術

隨著社會經濟的迅速發展，人類的生產生活對環境的破壞越來越嚴重，其中水污染已經成為一個嚴峻的問題。油污是水污染最重要的一部分，隨著社會的不斷進步人類對于石油的需求不斷增加，而隨著石油的消耗和不斷的開采，海上采油以及運輸帶來的石油泄漏頻頻發生，石油漂浮在海面上，迅速擴散形成油膜，可通過擴散、蒸發、溶解、乳化、光降解以及生物降解和吸收等進行遷移、轉化。油類可沾附在魚鰓上，使魚窒息，抑制水鳥產卵和孵化，破壞其羽毛的不透水性，降低水產品質量。油膜形成可阻礙水體的復氧作用，影響海洋浮游生物生長，破壞了海洋生態平衡。

目前治理水污染的方法主要有三種：化學轉化法、物理方法和生物降解法。常用的吸油材料有天然纖維材料、高分子合成材料和無機材料三種，天然纖維材料主要有棉花、秸稈和羊毛等：高分子合成材料包括聚丙烯、聚乙烯和聚亞安酯等：無機材料包括活性炭、膨脹石墨、粘土等。市場應用最多的是天然纖維和以聚丙烯和聚亞安酯為主制成的吸附劑。棉花和秸稈等天然纖維作為吸附劑成本低廉，量大，但是吸油過程中這些天然纖維也是吸水的，不易燃燒，導致后期回收不方便。活性炭作為吸附劑飽和吸附量小，而且吸附后會沉降至水底，回收利用起來也比較困難。

碳納米管海綿是由碳納米管互相纏繞堆積形成的多孔塊體材料，具備了碳納米管自身的大的比表面積、疏水、很好的熱力學性質，并且利用其孔隙結構可以更有效地吸附油污分子。此外，碳納米管海綿塊體容易操作，可以回收循環利用。

發明內容

本發明的目的是提供一種碳納米管海綿重復使用清理油污的方法。該方法充分利用了碳納米管海綿的良好的可壓縮性能，利用擠壓法將其吸附的油污排出，然后再采用燃燒法，將殘余的油污燒掉。這樣達到清除油污程度最大化，使得燃燒后的殘余物更少，再次使用率更高。

本發明的技術方案如下：

一種用碳納米管海綿清理油污的方法（如圖1），其特征是，包括如下步驟：

S01、把碳納米管海綿置于油污表面以吸附油污；

S02、取出所述的碳納米管海綿，排出所吸附的油污；

S03、燃燒所述的碳納米管海綿，將殘余的油污燒掉。

所述的用碳納米管海綿清理油污的方法，其特征是，還包括，將燃燒后的碳納米管海綿重新用于吸附油污，重復步驟S01～S03循環使用該碳納米管海綿進行油污清理。

所述的用碳納米管海綿清理油污的方法，其特征是，所述的油污包括柴油、汽油、食用油、硅油以及原油。

所述的用碳納米管海綿清理油污的方法，其特征是，在步驟S02中，把所述的碳納米管海綿壓成薄片，以排出其所吸附的油污。

所述的用碳納米管海綿清理油污的方法，其特征是，包括如下步驟：

1）將所選的碳納米管海綿放入油污表面進行吸附；

2）將吸附油污的碳納米管海綿壓縮成薄片，使其內部吸附的大部分油污被擠出；

3）將壓縮過的碳納米管海綿直接點燃，使其內部殘余的油污燃燒直至火焰熄滅，海綿形狀膨脹；

4）將燃燒過的碳納米管海綿繼續進行油污吸附，按照上述的步驟重復執行，直到碳納米管海綿對油污的吸附不明顯或者結構破壞。

本發明與現有技術相比，具有以下優點及突出性效果：

由于碳納米管海綿的比表面積大，碳納米管海綿對油污分子的吸附能力，宏觀的塊體結構良好的力學性能方便操作；由于碳納米管海綿具有良好的機械壓縮性能，壓縮成薄片后結構不易破壞，可以重復壓縮使用；由于碳納米管海綿具有良好的熱穩定性，所以燃燒后不受影響，形狀膨脹恢復可以重復使用。

附圖說明

圖1本發明所述方法的流程圖。

具體實施方式

本發明提供的一種碳納米管海綿重復使用清理油污的方法，充分利用碳納米管海綿的良好的可壓縮性能，利用擠壓法將其吸附的油污排出，然后再采用燃燒法，將參與的油污燒掉。這樣達到清除油污程度最大化，使得燃燒后的殘余物更少，再次使用率更高。

本發明所述的碳納米管海綿重復使用清理油污的方法包括如下步驟：

1）將所選用的碳納米管海綿稱重；

2）將所使用的試驗用油，用滴管吸取50毫升，鋪在燒杯中的去離子水表面，形成均勻的油膜；

3）將一定質量的碳納米管海綿放入油膜表面，油膜迅速被碳納米管海綿吸附進去，海綿依然保持浮在油膜表面；