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木质纤维吸油凝胶的制备及其吸油性能的评价任务书

 2022-01-25 23:30:27  

全文总字数:4732字

1. 1. 毕业设计(论文)的内容、要求、设计方案、规划等

石油及其产品在开采、炼制、储运和使用过程中因各种原因进入江河湖泊海等水体环境,会造成水体的严重污染,对生态环境和人们的生活构成威胁已不容忽视。据统计,全世界每年因油轮事故溢入海洋的石油约为39万吨。这些溢油形成油膜覆盖在水面上,不但浪费了珍贵的石油资源,还会阻隔水气交换的过程,影响到生物链循环,破坏水体的生态平衡,对水体生物造成严重的危害。若不及时处理,会对生态环境和人类健康带来重大的危害。目前目前处理溢油的方法主要是吸附法,不仅能清洁水体环境,还能回收溢油,但是此技术的关键是溢油吸附材料的制备。吸油材料可分为有天然无机材料、天然有机材料和化学合成有机材料三大类。吸油机理主要为包藏型、凝固型和自溶胀型。包藏型吸油材料吸油速度比较快,但是保油性差;凝固型吸油材料吸油时需要加热,冷却后形成胶体,吸油速度慢;而自溶胀型吸油材料吸油量高、保油性能好。但是这种吸油材料制备过程复杂、价格高,且合成材料不易生物降解,只能通过填埋或者焚烧来处理,成本较高,也会对环境造成二次污染。因此,必须开发出具有高的吸油倍率和吸油速率、高保有率、低吸水倍率以及可浮性、重复使用性能、生物可降解性、油回收性能好的吸油材料。

天然植物纤维是地球上最丰富的可再生资源,以各种形式广泛存在于自然界中。国内外对天然有机材料的吸油性能进行了大量的研究,发现多种天然有机材料具有较好的吸油性能,如木棉、乳草、灯芯草等具有较高的吸油性能,但是其来源不广。而普通的稻草、麦草、木材等来源丰富的天然植物纤维吸油性能并不理想,吸油倍率较低而吸水倍率较高,不能满足工业应用的要求。天然植物纤维可通过通过酯化、醚化或者接枝共聚等化学反应将大量亲水性羟基置换为酯基、醚基或其他疏水性基团,从而提高木质纤维的热塑性及其表面亲油疏水性。

因此,本课题旨在以价廉且可生物降解的天然木质纤维为原料,在木质纤维全溶体系中进行酯化改性或与亲油性单体自由基聚合交联反应复合,制备高比表面积高木质素含量的疏水亲油性木质纤维凝胶材料。

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2. 参考文献(不低于12篇)

[1] cojocaru c., macoveanu m., cretescu i.. peat-based sorbents for the removal of oil spills from water surface: application of artificial neural network modeling[j]. colloid surface a, 2011, 384(1-3): 675-684.

[2] singh v., kendall r.j., hake k., ramkumar s. crude oil sorption by raw cotton[j]. ind eng chem res, 2013, 52: 6277-6281.

[3] li h., liu l., yang f. oleophilic polyurethane foams for oil spill cleanup[j]. proc environ sci, 2013, 18: 528-533.

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