[發(fā)明專利]一種用碳納米管海綿清理油污的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410046226.5
• 申請日: 2014-02-10
• 公開（公告）號: CN103771561A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹安源;上媛媛;師恩政;吳詩婷;徐文靜
• 申請（專利權(quán)）人: 北京大學(xué)
• 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(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11360
• 代理人: 朱紅濤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種碳納米管海綿重復(fù)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(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展，人類的生產(chǎn)生活對環(huán)境的破壞越來越嚴重，其中水污染已經(jīng)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(fā)生，石油漂浮在海面上，迅速擴散形成油膜，可通過擴散、蒸發(fā)、溶解、乳化、光降解以及生物降解和吸收等進行遷移、轉(zhuǎn)化。油類可沾附在魚鰓上，使魚窒息，抑制水鳥產(chǎn)卵和孵化，破壞其羽毛的不透水性，降低水產(chǎn)品質(zhì)量。油膜形成可阻礙水體的復(fù)氧作用，影響海洋浮游生物生長，破壞了海洋生態(tài)平衡。

目前治理水污染的方法主要有三種：化學(xué)轉(zhuǎn)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(yīng)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(dǎo)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(xué)性質(zhì)，并且利用其孔隙結(jié)構(gòu)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(huán)利用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種碳納米管海綿重復(fù)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(fā)明的技術(shù)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(fù)步驟S01～S03循環(huán)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(nèi)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(nèi)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(xù)進行油污吸附，按照上述的步驟重復(fù)執(zhí)行，直到碳納米管海綿對油污的吸附不明顯或者結(jié)構(gòu)破壞。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)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(jié)構(gòu)良好的力學(xué)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(jié)構(gòu)不易破壞，可以重復(fù)壓縮使用；由于碳納米管海綿具有良好的熱穩(wěn)定性，所以燃燒后不受影響，形狀膨脹恢復(fù)可以重復(fù)使用。

附圖說明

圖1本發(fā)明所述方法的流程圖。

具體實施方式

本發(fā)明提供的一種碳納米管海綿重復(fù)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(fā)明所述的碳納米管海綿重復(fù)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(zhì)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；