[發(fā)明專利]光催化改性材料在清除海洋溢油中的應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010068702.9
• 申請日: 2020-01-21
• 公開（公告）號: CN112058290B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫娟;張彤;趙朝成;王寧;楊曉晴;鄭秀志;劉芳;于祖賢
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)（華東）
• 主分類號: B01J27/24
• 分類號: B01J27/24;C02F9/00;B01J20/12;B01J20/30;C12N1/20;C09K3/32;C02F1/28;C02F1/30;C02F3/34;C02F103/08;C02F101/32;C12R1/01;C12R1/07
• 代理公司: 青島清泰聯(lián)信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37256
• 代理人: 張潔

本發(fā)明提出一種光催化改性材料在清除海洋溢油中的應(yīng)用，屬于海洋環(huán)境保護領(lǐng)域。其中，光催化改性材料為g?Csubgt;3/subgt;Nsubgt;4/subgt;/膨潤土復(fù)合材料，該復(fù)合材料具有良好的吸附性能和光催化降解效果，能有效地將微生物難以降解的原油分子分解為COsubgt;2/subgt;、Hsubgt;2/subgt;O和其它中間體，在清除海洋溢油領(lǐng)域中具有良好的應(yīng)用前景。此外，利用該復(fù)合材料還能得到一種清除海洋溢油的聯(lián)合處理方法，具體為：將g?Csubgt;3/subgt;Nsubgt;4/subgt;/膨潤土復(fù)合材料噴灑至溢油表面進行初步降解，然后利用原油降解菌將溢油從環(huán)境中徹底清除，且不會對環(huán)境產(chǎn)生危害。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于海洋環(huán)境保護領(lǐng)域，尤其涉及一種光催化改性材料在清除海洋溢油中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

伴隨著海上石油開采和海洋石油運輸業(yè)的發(fā)展，海上溢油事故頻發(fā)，嚴重危害生態(tài)環(huán)境并威脅人類健康。目前，海洋溢油的處理方法可分為：物理法、化學(xué)法和生物法。其中，化學(xué)法是通過使用分散劑和固化劑等使原油乳化、分散、溶解或沉降到海底，此種方法易造成二次污染。

為解決上述技術(shù)問題，現(xiàn)有技術(shù)中公開了一種技術(shù)方案，如專利號為CN109437470A的發(fā)明專利公開了一種清除海洋溢油的處理工藝，其工藝中包括了油膜預(yù)處理步驟，具體是按溢油量將經(jīng)親油改性的粘土顆粒與原油形成凝聚體，降低油水界面張力，使油膜初步分散。該技術(shù)方案中選用粘土顆粒僅能將原油進行初步分散并不能達到真正的降解效果，同時制備粘土顆粒的原料成本較高。因此，開發(fā)出一種改性材料在清除海洋溢油中的應(yīng)用是一個亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的改性材料降解原油效果差、原料成本較高等的技術(shù)問題，提出一種具有原料方便易得、成本低廉、光催化降解與吸附效果佳的光催化改性材料在海洋溢油處理中的應(yīng)用。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

光催化改性材料在清除海洋溢油中的應(yīng)用，所述光催化改性材料為g-C₃N₄/膨潤土復(fù)合材料；

所述g-C₃N₄/膨潤土復(fù)合材料通過以下方法制備得到：

稱取一定質(zhì)量的膨潤土，將其均勻分散于雙氰胺溶液中，攪拌混勻后，制得膨潤土-雙氰胺混合液；

將所述膨潤土-雙氰胺溶液烘干，得到固體樣品并將其研碎，對其高溫焙燒后保溫，自然冷卻至室溫，將所得產(chǎn)物研碎過篩，得到所述g-C₃N₄/膨潤土復(fù)合材料。

作為優(yōu)選，所述雙氰胺溶液的濃度為1～5％，所述膨潤土-雙氰胺溶液中雙氰胺和膨潤土的質(zhì)量比為(0.1～0.5):1，優(yōu)選為0.3:1。

作為優(yōu)選，所述烘干處理的溫度為75-85℃，所述高溫焙燒的溫度為500-600℃，所述保溫時間為3.5-5h。

作為優(yōu)選，所述過篩是指所得產(chǎn)物過100-150目篩，所述g-C₃N₄/膨潤土復(fù)合材料的粒徑＜100μm。

作為優(yōu)選，利用所述g-C₃N₄/膨潤土復(fù)合材料清除海洋溢油的處理方法，具體包括：

溢油初步降解：按溢油量將所述g-C₃N₄/膨潤土復(fù)合材料噴灑至溢油表層，在海洋波浪振蕩作用下使g-C₃N₄/膨潤土復(fù)合材料與溢油充分接觸，待所述溢油吸附至g-C₃N₄/膨潤土復(fù)合材料表面，同時在光的照射下發(fā)生光催化作用，初步降解被吸附的溢油；

溢油深度降解：按溢油量將原油降解復(fù)配菌接種在初步降解后的溢油區(qū)域，進一步降解殘留的溢油。