[發(fā)明專利]細(xì)菌纖維素氣凝膠-氨基甲酸烷基酯類凝油劑復(fù)合溢油治理材料的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410243854.2
• 申請(qǐng)日: 2014-06-04
• 公開（公告）號(hào): CN104004229A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉宇艷;王永臻;劉振國(guó);馬濤;吳松全
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C08L1/02
• 分類號(hào): C08L1/02;C08K5/205;C08J9/28;D06M13/192;C09K3/32;C12P19/04;C12R1/01;D06M101/06
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種疏水-親油-凝油性能兼具的多孔網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)材料的制備方法，具體涉及一種細(xì)菌纖維素氣凝膠-氨基甲酸烷基酯類凝油劑復(fù)合溢油治理材料的制備方法。

背景技術(shù)

隨著全球經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展，對(duì)石油及其產(chǎn)品的需求越來(lái)越高，在石油的開采和運(yùn)輸過(guò)程中，出現(xiàn)了許多嚴(yán)重的溢油污染事故。據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界上每年因各種事故流入大海的溢油高達(dá)3000～5000kt，造成了資源巨大浪費(fèi)的同時(shí)也嚴(yán)重危害了自然生態(tài)環(huán)境。如：2010年，發(fā)生在墨西哥灣的原油泄漏事故給當(dāng)?shù)丨h(huán)境造成了巨大的、難以恢復(fù)的創(chuàng)傷；2013年，發(fā)生在青島的“11.22”黃濰輸油管線爆炸事故，造成原油泄漏，部分原油溢入青島海域，也給人民的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)了巨大的傷害。此外，每年發(fā)生的石油泄漏事故還有很多，所以如何有效治理溢油一直是各個(gè)國(guó)家面臨的難點(diǎn)之一，因?yàn)橐笾卫硪缬偷牟牧弦扔行в植灰鸲挝廴尽．?dāng)前主要的溢油治理措施包括圍油欄、吸油氈、撇油器等物理法，消油劑、凝油劑等化學(xué)法以及投放噬油微生物等生物方法。其中，吸油劑是發(fā)展最早、研究種類最多的一類材料，它能夠有效吸附溢油，便于打撈、回收，但是存在著效率低、保油率差等缺點(diǎn)。凝油劑能夠?qū)⒁缬涂焖倌Y(jié)成固體或半固體塊狀，漂浮于水面便于機(jī)械打撈，能夠有效抑制油的擴(kuò)散，毒性低，凝結(jié)油便于回收。

因此，如何制備出高效、低廉的溢油治理材料是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)之一，為了避免在溢油治理過(guò)程中引起二次污染，當(dāng)前一大研究熱點(diǎn)就是用天然的、生物相容性好、易生物降解的材料制備溢油治理材料。其中，吸油材料廣泛采用一些改性的棉纖維、改性的可再生海綿等，凝油劑當(dāng)前研究較多的是用有機(jī)膠凝劑選擇性膠凝油水混合物中的油相。吸油劑能夠有效吸附溢油，但有時(shí)也存在保油率差等缺點(diǎn)，而凝油劑能夠有效將油相有效膠凝，保油性能大大高于一般的吸油材料。因此，考慮將凝油劑與吸油材料進(jìn)行復(fù)合，制備一種吸油劑-凝油劑復(fù)合型溢油治理材料，這將是溢油治理材料發(fā)展的一個(gè)很好的方向。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種細(xì)菌纖維素-氨基甲酸烷基酯類凝油劑復(fù)合溢油治理材料的制備方法，該方法將當(dāng)前研究比較熱點(diǎn)的凝油劑與細(xì)菌纖維素氣凝膠吸油材料進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，制備出一種用于溢油治理的復(fù)合型材料。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種細(xì)菌纖維素氣凝膠-氨基甲酸烷基酯類凝油劑復(fù)合溢油治理材料的制備方法，具體操作步驟如下：

????步驟一、培植細(xì)菌纖維素

將紅茶菌液以10~20%的接種量接種到100mL傳代培養(yǎng)基中，30~35℃靜止培養(yǎng)5~7d；然后從傳代培養(yǎng)基中挑取透明的菌斑轉(zhuǎn)移到液體培養(yǎng)基中，在30~35℃培養(yǎng)5~7d，在培養(yǎng)基表面有白色或乳白色的表面層產(chǎn)生，即為細(xì)菌纖維素膜；制備結(jié)束后，取出細(xì)菌纖維素膜，蒸餾水多次沖洗后，浸入NaOH溶液中，80±5℃水浴加熱120min，除去殘存的菌體和培養(yǎng)基，用去離子水反復(fù)沖洗至中性后，烘至恒重，即得細(xì)菌纖維素膜。

上述步驟中，所述傳代培養(yǎng)基的組成為：葡萄糖5~7g，酵母粉1~2g，瓊脂2~5g，CaCO₃?2~3g，去離子水100ml，pH=6.8~7.2。?????上述步驟中，所述液體培養(yǎng)基的組成為：葡萄糖2~3g，酵母粉0.5~1g，胰蛋白胨0.5~1.5g，Na₂HPO₄?0.27~0.5g，檸檬酸0.115~0.25g，無(wú)水MgSO₄?0.025~0.05g，去離子水100ml，pH=6.0±0.2。

步驟二、細(xì)菌纖維素微纖絲的乙酰化

（1）將細(xì)菌纖維素膜粉碎后過(guò)篩，生成細(xì)菌纖維素微纖絲；

（2）吡啶-乙酸酐乙酰化系統(tǒng)改性：將0.7~1.0g細(xì)菌纖維素微纖絲放置在一個(gè)三口圓底燒瓶中，加入吡啶和乙酸酐的混合物30~50g，吡啶和乙酸酐的體積比0.6~2:1。將油浴鍋緩慢加熱到100~110℃，反應(yīng)1~3h。然后產(chǎn)品過(guò)濾、用丙酮洗凈、熱水除去未反應(yīng)的試劑，然后在60±5℃烘箱中烘干至恒重。

步驟三、疏水性乙酰化細(xì)菌纖維素氣凝膠的制備

????將上述產(chǎn)物按照1:30~50的質(zhì)量比配置纖維素去離子水水凝膠，在液氮下完全冷凍，然后冷凍干燥24~72h，即可得到疏水親油性的新型細(xì)菌纖維素氣凝膠吸油材料。

????步驟四、制備氨基甲酸烷基酯類凝油劑