收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

含油污泥基吸附碳材料的制备及其除油性能研究

杜明明  
【摘要】:含油污泥是石油工业生产过程中产生的一种成分复杂、较难处理的危险废弃物,具有稳定性强、含油率及含水率变化较大等特征,早已被诸多国家或地区列入其各自的危险废弃物名单,对其进行无害化处理、资源化应用已经成为石油工业环境保护重点关注的内容之一。本文以油田含油污泥为原料、锯末为增碳剂,制备了含油污泥基吸附碳材料。以原油吸附能力为指标对比了ZnCl2、K2CO3、NaOH、H2SO4和K2CO3五种活化剂对吸附碳材料除油效果的促进作用。结果表明,ZnCl2在五种活化剂中效果最好;物理吸附、表面官能团含量测定及傅里叶变换红外分析结果表明,所制备的碳材料的吸附性能与其中孔容积密切相关,与表面官能团含量没有明显的关系。孔表面有-OH、-C=O和苯环上的-C=C-等基团,有利于含油污水中石油类物质的吸附去除。而后以单因素法分别确定了ZnCl2和NaOH为活化剂时吸附碳材料的最佳制备条件。其中:以ZnCl2为活化剂制备吸附碳材料的最优条件为:炭化温度510℃,炭化时间2.5 h,升温速率15℃/min,固液比例为1:2.5,ZnCl2浓度为5 mol/L,含油污泥与锯末质量比为1:1;以NaOH为活化剂制备吸附碳材料的最佳条件为:炭化温度550℃,炭化时间3h,升温速率10℃/min,固液比例为1:1.5,NaOH浓度为5 mol/L,含油污泥与锯末质量比为1:1;以ZnCl2和NaOH进行复配制备吸附碳材料的最佳条件为:炭化温度530°C,炭化时间3 h,升温速率15℃/min,固液比例为1:2.5,NaOH和ZnCl2浓度为5 mol/L,含油污泥与锯末质量比为1:1。在上述条件下所制备的三种吸附碳材料的原油平衡吸附量分别为:371.93、341.12、361.83 mg/g 吸附剂。通过BET、FTIR和SEM及TGA-DTG等相关手段分析了所得碳材料的孔隙结构、表面官能团等性能。活化剂的加入更有利于炭化产物形成更为丰富的孔隙结构。碳材料的表面、孔隙表面所形成的-OH、-NH、-C=O和-C=C-等官能团也有利于碳材料对水中原油的吸附。三种吸附碳材料对原油的等温吸附过程符合Langmuir模型,吸附过程属于优惠型;碳材料对石油类物质的吸附的速率模型符合二级动力学模型,且吸附过程由表面液膜扩散和颗粒内扩散共同控制。通过对吸附原油饱和后的三种吸附碳材料进行加热再生,可知三种吸附碳材料在三次再生后,吸附效率分别达到64.82%、77.77%和87.23%,能满足循环使用的要求。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 大谷杉郎;李安邦;;碳材料工业的将来状况[J];新型碳材料;1985年02期
2 张宁;李育珍;夏云生;王晓瑾;李震;孟亚楚;;介孔碳材料的制备、功能化与应用研究进展[J];化学研究与应用;2018年07期
3 付宗超;金燚翥;;介孔碳材料的发展综述[J];炭素;2016年02期
4 ;亚洲最大碳材料产业化基地“落地”山东庆云[J];玻璃钢/复合材料;2014年01期
5 吴海霞;秦玉明;温冲;;介孔碳材料的制备和应用研究进展[J];中国石油和化工标准与质量;2020年04期
6 王晓晨;;生物质基氮掺杂碳材料的研究进展[J];化学研究;2020年02期
7 宋丽斌;;低碳材料在生态酒店中的应用[J];美术大观;2012年07期
8 张先炳;;PSM低碳材料在包装行业的应用[J];中国包装工业;2010年06期
9 杨国华;;日本碳材料学术团体及活动概况[J];炭素技术;1991年06期
10 周丹;刘博;陈思远;姜标;邢菲菲;赵虹;;磷掺杂碳材料的制备、表征及应用进展[J];工业催化;2020年06期
11 史超;包永胜;贾美林;阿古拉;;硼掺杂介孔碳材料的研究进展[J];应用化工;2018年08期
12 贾英;;低碳材料在景观雕塑中的运用分析[J];艺术品鉴;2016年07期
13 闫续;许柯;耿金菊;任洪强;;两种释碳材料的制备及其性能研究[J];中国环境科学;2012年11期
14 马晓军;赵广杰;;新型生物质碳材料的研究进展[J];林业科学;2008年03期
15 李江涛;梁姣娇;;介孔碳材料对蛋白质的吸附行为[J];光谱实验室;2012年02期
16 郑慧铭;;低碳材料在景观雕塑中的运用[J];中国园林;2011年07期
17 刘顺强;张浩;李璇;陈建;张燕;;碳纳米管负载氮掺杂碳材料的构筑及储能性能[J];化工新型材料;2020年05期
18 金从进,邱文冬,孙加林,洪彦若,王天仇,施岳明;铝锆碳材料的抗氧化性研究[J];耐火材料;2000年05期
19 赵稼祥;;国外头部防热材料研制动向和碳—碳材料研究近况[J];材料工艺;1978年Z1期
20 吴凤仪;王熙;王一婷;薛桐;;介孔碳材料的控制合成及其催化性能[J];化工设计通讯;2019年11期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 姚明光;刘冰冰;;碳材料的高压新相研究[A];第十三届全国物理力学学术会议论文摘要集[C];2014年
2 刘应亮;郑明涛;肖勇;董汉武;胡航;梁业如;雷炳富;张浩然;;生物质碳材料的制备和性能研究[A];第十四届固态化学与无机合成学术会议论文摘要集[C];2016年
3 赵云辉;刘明贤;刘超;甘礼华;朱大章;徐子颉;陈龙武;;纳米结构有序微孔碳材料的制备及其电化学性能研究[A];中国化学会第十四届胶体与界面化学会议论文摘要集-第4分会:胶体分散与多组分体系[C];2013年
4 冯发达;黄炯;龙丽萍;杨岳;叶代启;黄碧纯;付名利;吴军良;;发泡金属-复合碳材料的制备及活性测试[A];第六届全国环境催化与环境材料学术会议论文集[C];2009年
5 李敏;邓庆芳;张凌峰;刘蕾;林秀珍;袁忠勇;;介孔氮化碳材料的制备及其CO_2吸附和电化学性能[A];第十七届全国分子筛学术大会会议论文集[C];2013年
6 侯珂珂;张安峰;代成义;刘民;郭新闻;;锆助剂-水热法合成多级孔结构介孔碳材料[A];第十七届全国分子筛学术大会会议论文集[C];2013年
7 马志爽;张宏晔;刘志敏;;生物质基介孔碳材料的制备及性能研究[A];中国化学会第30届学术年会摘要集-第三十三分会:绿色化学[C];2016年
8 刘忠范;;低维碳材料的魅力:理想、现实与未来[A];中国化学会第十七次全国电化学大会大会报告[C];2013年
9 代成义;张安峰;李俊杰;宋方玉;宋春山;郭新闻;;整体式多级孔碳材料的合成及其应用研究[A];第18届全国分子筛学术大会论文集(上)[C];2015年
10 朱银波;王奉超;吴恒安;;超弹性耐疲劳碳材料的层状多拱微结构力学设计[A];第十四届全国物理力学学术会议缩编文集[C];2016年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王慧春;介孔碳材料的制备及其在有机催化中的应用[D];陕西师范大学;2011年
2 张承昕;基于碳材料构筑单元的超交联微孔聚合物的合成及其应用[D];华中科技大学;2018年
3 李嵘嵘;一步法合成氮掺杂介孔碳材料及其负载Pd,Ag催化液相加氢性能研究[D];浙江工业大学;2017年
4 刘蕾;新型微孔和介孔碳材料的合成及其催化、吸附性能[D];南开大学;2012年
5 陈润华;铁碳材料的制备及其处理典型重金属配合物和含氧酸根废水的研究[D];中南大学;2013年
6 刘瑞林;生物质基多孔碳材料的制备及在吸附、分离与催化中的应用研究[D];陕西师范大学;2015年
7 李冀辉;以鳞片石墨为原料的多功能碳材料的制备与应用研究[D];河北大学;2009年
8 葛军;超级电容器用明胶基和化学气相沉积碳材料的研究[D];中国科学院研究生院(理化技术研究所);2009年
9 李伟;碳材料结构与官能化调控及其应用于锂硫电地和超级电容器的研究[D];东北师范大学;2015年
10 翟琪;激光冲击碳材料合成纳米金刚石的相变机理研究[D];天津大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杜明明;含油污泥基吸附碳材料的制备及其除油性能研究[D];西安石油大学;2020年
2 张栋;生物质碳材料的催化性能及疏水性能研究[D];西北民族大学;2019年
3 林湘君;过渡金属—碳材料的制备及其在能量储存与转换装置中的应用研究[D];华南理工大学;2019年
4 李志;磁性碳材料的制备表征及对水中盐酸四环素吸附性能的研究[D];安徽工业大学;2019年
5 金津吟;高性能氮掺杂碳材料的制备及其电化学性能研究[D];南京邮电大学;2019年
6 黄涛;二维碳材料的可控制备和电化学应用[D];上海交通大学;2017年
7 唐娟娟;CO_2转化碳材料作为锂/钠离子电池电极材料的性能研究[D];武汉大学;2017年
8 王刚;生物质碳材料的制备及其电化学性能研究[D];西北师范大学;2016年
9 张梦依;功能碳材料的制备及其催化性能研究[D];深圳大学;2018年
10 李亚波;氮掺杂多级孔碳材料的合成及其在锂硫电池中的应用[D];武汉理工大学;2018年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 通讯员 刘涛 记者 张晔;一克碳材料平铺展开达3000平米[N];科技日报;2017年
2 李迪克 张小安;703所 航天碳材料产业项目投产[N];中国航天报;2011年
3 记者 潘红;民盟山西省委调研组调研我市碳材料领域情况[N];大同日报;2020年
4 周栋 马浩剑;扶持科技创新1号工程:碳材料产业[N];常州日报;2014年
5 蔡金刚;2018年美国结构碳材料市场规模将达31亿美元[N];中国建材报;2013年
6 驻陕记者 韩宏;碳材料表面的水蒸发能产生持续电压[N];文汇报;2018年
7 青岛日报、青报网记者 王冰洁 薛华飞;中国国际先进碳材料应用博览会在青开幕[N];青岛日报;2015年
8 陈波 罗耀松;结构型碳材料市场上扬[N];中国建材报;2006年
9 孟宪军 记者 王春;高碳材料带来低碳生活[N];科技日报;2011年
10 姜小莉;碳材料:常州与全球同步起跑[N];常州日报;2013年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978