[發明專利]一種超疏水親油煙頭及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202010095599.7
• 申請日: 2020-02-17
• 公開（公告）號: CN111285432B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 陳天馳;張嘉鷺;徐昊
• 申請（專利權）人: 江蘇師范大學
• 主分類號: B01D17/022
• 分類號: B01D17/022;C02F1/40;C02F1/28;B01J20/26;B01J20/28;B01J20/30;C02F101/32;C02F103/08
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 楊曉莉

本發明公開了一種超疏水親油煙頭及其制備方法與應用。本發明利用廢棄煙頭的主要成分醋酸纖維具有的天然網狀結構，制備出一種具有超疏水親油、分離效率高的超疏水親油的導電煙頭，利用電熱效應，改善對與高粘度油類的吸附效率，本發明具有成本低廉、原料環保、操作簡單、可重復使用等優勢。一方面，原料采用廢棄煙頭，一定程度上解決了煙頭帶來的固體污染問題，另一方面，制備的超疏水親油的導電煙頭可用于不同粘度工業污水的油水分離處理。

技術領域

本發明屬于超疏水親油材料領域，尤其涉及一種超疏水親油煙頭及其制備方法與應用。

背景技術

伴隨著社會經濟的快速發展，人們對石油的需求也日益增長。從石油的開采、煉制、儲存、運輸到工業運用，這些過程中都不可避免的產生了油水混合物，尤其是運輸過程和工業運用過程中，都會產生大量油水混合物。石油泄漏、工業污水不達標排放等事故均會對海洋、湖泊生態系統造成災難性破壞。泄露或排放的石油會在海面上形成阻隔大氣與海水進行氣體交換的油膜能，嚴重破壞海洋植物的光合作用，并且干擾海洋生物的攝食、繁殖和生長發育，通過食物鏈影響著各個物種。據資料統計，每年都有約1～1.5千萬噸的石油排放入海洋，破壞著千萬余平方公里的海面，破壞力不可估量。石油污染危機亟待解決。

對于油水混合物排放的處理，多采用重力分離、離心分離、電脫分離、乳化水的粗粒化脫水法、氣浮分離等方法，將的油料以及有機物進行回收再利用。其中乳化水的粗?；撍ǔＳ糜H水憎油材料，這類材料通過改變水滴的流速和方向，增加了水滴的碰撞聚結機率，使小液滴聚結沉降。這類方法對材料剪切強度有著嚴格的要求，同時聚集水滴的效率低，耗時長。這迫切需要發展一種經濟方便的、高吸附效率、易回收的吸附材料。超疏水超親油類吸附材料可利用吸附材料對水和油的潤濕差異性，選擇性的吸附有機溶劑和油類液體，然而現階段超疏水超親油吸附材料依然存在高粘度的油類吸附效率低的問題。例如，中國發明專利CN105664534中，采用氫氧化鈉粗化煙頭，并用十六烷基三甲氧基硅烷修飾，上述方法制備的煙頭對于粘度低的油類具有較好的油水分離效果，但由于煙頭本身的吸油能力不強，在吸收高粘度的油類，如機油，食用油等，過濾速度極為緩慢，難以做到有效過濾。而超疏水親油的油水分離導電煙頭可以通過通電產生電熱，有效減低油的粘度，大幅提高過濾速率。

煙頭是世界上數量最多的固體廢棄物，僅中國，每天就會15.75億個廢棄煙頭。同時，由于煙頭的主要制作材料為醋酸纖維難以被生物降解，故而使用煙頭作為油水分離的材料有效解決了廢棄煙頭回收難、降解難的問題，對環境保護提供了切實有效的方法，因此，研究能用于超疏水親油的油水分離導電煙頭具有很大的意義。

發明內容

發明目的：針對上述現有技術，本發明提供了一種超疏水親油煙頭及其制備方法與應用。

技術方案：本發明所述的一種超疏水親油煙頭的制備方法，包括以下步驟：

(1)取廢棄煙頭置于無水乙醇中超聲清洗、干燥；

(2)取吡咯、無水乙醇，配置成溶液，將步驟(1)處理后的煙頭置于溶液中浸泡5～10min；

(3)取過硫酸銨、去離子水配置得到過硫酸銨溶液，將步驟(2)處理后的煙頭置于過硫酸銨溶液中浸泡1～2min；

(4)將步驟(3)處理后的煙頭使用清水清洗，然后置于無水乙醇中超聲20～40min，然后干燥；

(5)取正十二硫醇、無水乙醇配置得到修飾劑溶液，將步驟(4)干燥后的煙頭置于修飾劑溶液中靜置48～72h；取出干燥即可。

步驟(1)中，超聲清洗20～40min。

步驟(2)中，取0.2～1mol吡咯、10ml無水乙醇，配置成溶液。

步驟(3)中，取0.3～1.5mol過硫酸銨、10ml去離子水，配置得到過硫酸銨溶液。