專利名稱：用于水域吸附油污的磁性膨脹石墨及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于水域油污控制、治理技術領域，具體涉及一種用于水域油污的吸附磁性膨脹石墨及其制備方法。
背景技術：
在現代社會，石油作為能源占有極其重要的地位。然而，在石油的開采、加工、運輸與使用過程中，有相當數量的石油泄漏、廢棄于江河與海洋水域中，對環(huán)境造成極大的威脅。治理水域石油污染成為當務之急。清除水域油污染是非常困難的。目前國際上石油污染的治理有化學方法和物理方法。
化學方法按污染情況，采用乳化分散、集油或凝油方法治理。對厚度小于1毫米的油膜，采用化學消油劑清理水體油污染是有效的。然而化學清理方法消耗大量的藥品，還可能產生二次污染。
物理方法包括圍油欄、清污船與附屬回收裝置及吸油材料。這些方法隨海況和氣象條件的變化，回收能力變化較大，當工作條件惡劣時，由于海流的運動、海浪的動蕩起伏，使得水體表面的油污易于隨波逐流，擴大污染面積。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于吸附水域油污染物的磁性膨脹石墨及其制備方法。
本發(fā)明提出的用于吸附水域油污染物的磁性膨脹石墨，以膨脹石墨作為載體，鐵氧體層沉積于膨脹石墨表面或內部，即得到所需的磁性膨脹石墨，其中，膨脹石墨和鐵氧體質量比為1∶1～1∶5。
本發(fā)明中，所述鐵氧體是指尖晶石型鐵氧體或六角晶系磁鉛石型鐵氧體(如鎳、鈷、錳、鋇、鍶、鋅及以上各元素復合摻雜得到的鐵氧體等)。
本發(fā)明提出的用于吸附水域油污染物的磁性膨脹石墨的制備方法，可以采用化學方法或物理方法。
本發(fā)明中，所述化學方法為共沉淀法、檸檬酸鹽溶膠-凝膠法或燒結法等中任一種。
本發(fā)明中，所述物理方法為膠粘工藝、攪拌混合工藝等中任一種。
本發(fā)明將制得的磁性膨脹石墨撒布于油污表面，即可與油污形成磁性膨脹石墨—油污混合體系，在磁場作用下，磁性膨脹石墨—油液混合體系向磁場方向運動從而達到水域油污控制、治理目的。
膨脹石墨的化學組成為碳，不會對環(huán)境造成二次污染。同時磁性膨脹石墨被吸附、收集后，經除油處理，其磁性特性基本無變化，仍可重新使用。采用磁性吸附材料治理水環(huán)境的油污染符合生態(tài)經濟、循環(huán)經濟等可持續(xù)發(fā)展要求。膨脹石墨對水中油類具有良好的吸附能力，將其用于油污染的處理方面，有很好的效果，可應用在溢油的處理和含油廢水的深度處理。作為一種新型吸油材料，膨脹石墨在處理水面浮油和處理水中微量油時比聚胺酯和活性炭具有更優(yōu)良的性能。
具體實施例方式
下面結合具體的實施例進一步說明本發(fā)明。
實施例1采用檸檬酸凝膠溶膠方法制備磁性膨脹石墨，其步驟如下1、用檸檬酸絡合硝酸鐵、硝酸鋇制得鐵氧體按摩爾比Ba(NO3)2∶Fe(NO3)3∶檸檬酸＝1∶12∶19稱取原料，加入蒸餾水溶解，滴入氨水調節(jié)溶液PH值為7，即得所需鐵氧體；2、將步驟(1)所得鐵氧體中加入膨脹石墨，控制膨脹石墨和鐵氧體質量比為1∶5；3.將步驟(2)中所得溶液置于90℃水浴中攪拌4～5h，至液體為粘稠的膠體狀；4.將步驟(3)中得到的溶膠置于120℃的烘箱中烘4h，得到干燥凝膠；5.將步驟(4)所得凝膠置于馬弗爐內以60℃/h升溫速率加熱至850℃，保溫2h后自然冷卻，即得所需磁性膨脹石墨。
實施例2采用共沉淀法制備磁性膨脹石墨，其步驟如下1、分別配制FeCl3·6H2O、FeCl2·4H2O、NaOH溶液；2、將步驟(1)配制的FeCl3·6H2O、FeCl2·4H2O溶液倒入NaOH溶液中，加入膨脹石墨，膨脹石墨和鐵氧體質量比為1∶3，在80℃左右的溫度下均勻攪拌至反應完成；3、將步驟(2)得到的攪拌液用HCl進行中和，Fe3O4沉淀包裹在膨脹石墨表面；4、將步驟(3)得到的生成物用水清洗、離心機分離、真空干燥，即得所需膨脹石墨。
實施例3采用膠粘工藝方法制備磁性膨脹石墨，其步驟如下1、按1∶1∶0.1比例(質量比)分別稱取(量取)膨脹石墨、鐵氧體粉體與苯乙烯-丙烯酸乳液；2、將步驟(1)所得鐵氧體粉體與苯乙烯-丙烯酸乳液均勻攪拌得到混合物；3、將步驟(2)混合物凝結、硬化后，經球磨機粉碎，即得所需磁性膨脹石墨。
權利要求
1.一種用于水域吸附油污的磁性膨脹石墨，其特征在于以膨脹石墨作為載體，鐵氧體層沉積于膨脹石墨表面或內部，即得到所需的磁性膨脹石墨，其中，膨脹石墨和鐵氧體質量比為1∶1～1∶5。
2.根據權利要求1所述的用于水域吸附油污的磁性膨脹石墨，其特征在于所述鐵氧體是指尖晶石型鐵氧體或六角晶系磁鉛石型鐵氧體。
3.一種如權利要求1所述的用于水域吸附油污的磁性膨脹石墨的制備方法，其特征在于采用化學方法或物理方法使鐵氧體沉積于膨脹石墨表面或內部孔結構中。
4.根據權利要求3所述用于水域吸附油污的磁性膨脹石墨的制備方法，其特征在于化學方法為共沉淀法、檸檬酸鹽溶膠-凝膠法或燒結法中任一種。
5.根據權利要求3所述用于水域吸附油污的磁性膨脹石墨的制備方法，其特征在于物理方法為膠粘工藝或攪拌混合工藝中任一種。
全文摘要
本發(fā)明屬于水域油污控制、治理技術領域，具體涉及一種用于水域油污的吸附磁性膨脹石墨及其制備方法。本發(fā)明采用膨脹石墨作為載體，通過化學或物理方法在其表面沉積鐵氧體層制備磁性膨脹石墨。將磁性膨脹石墨撒布于水域油污物表面，形成磁性膨脹石墨—油污混合體系。在磁場作用下，形成的磁性膨脹石墨—油液混合體系產生可控運動以便于集中回收從而達到水域油污染控制、治理目的。膨脹石墨的化學組成主要為碳，不會對環(huán)境造成二次污染。磁性膨脹石墨被吸附、收集后，其磁性特性并無變化，經適當處理后仍可再次使用，具有推廣應用價值。
文檔編號B01D17/02GK101028590SQ20071003681
公開日2007年9月5日 申請日期2007年1月25日 優(yōu)先權日2007年1月25日
發(fā)明者張晏清 申請人:同濟大學