采用共沉淀法合成出Fe3O4/氧化石墨烯(GO)納米復合材料,然后通過靜電作用將聚二烯丙基二甲基氯化銨(PDDA)修飾在Fe3O4/GO表面,制備出一種新型除油劑PDDA/Fe3O4/GO,并考察了Fe3O4與GO配比、pH、溫度、反應時間和除油劑投加量等因素對除油效果的影響。實驗結果表明:PDDA/Fe3O4/GO不僅除油性能良好,而且除油速度快;在室溫20℃、反應時間10min、投加質量濃度為300mg/L的條件下,可將油田污水中的油降至50mg/L以下。
該除油劑具有制備方法簡單、除油速度快、易于操作、可重復利用等特點,為油田污水處理提供了一種新的研究思路。
隨著石油工業的快速發展,產生的油田污水越來越多,如何處理此類污水逐漸成為石油企業面臨的嚴峻問題。這些含油污水如未經處理直接排放將嚴重污染環境,同時極大浪費水資源。為有效利用油田采出的污水,需要對污水進行有效處理。傳統的污水處理技術在實際應用中仍存在一些不足,如成本高、效率低、程序復雜、污泥量大等,故必須采用新技術,以滿足環境保護和工業發展的需求。具體聯系污水寶或參見http://www.jianfeilema.cn更多相關技術文檔。
納米Fe3O4是一種具有反尖晶石結構的鐵氧體,電子可在Fe2+和Fe3+之間進行傳遞,具有超順磁性、小尺寸效應、量子隧道效應等性能。目前,納米Fe3O4已在催化劑、磁記錄、造影成像、微波吸收、重金屬吸附、生物傳感器等領域表現出良好的應用前景。但由于純的Fe3O4具有大的磁偶極相互作用,在制備過程中容易團聚,穩定性較差,降低了其催化活性。石墨烯是碳原子緊密堆積成單層二維蜂窩狀晶格結構的一種碳質新材料,在微納電子器件、光電子器件、新型復合材料以及傳感材料等方面有著廣泛的應用前景。獨特的二維平面結構使石墨烯成為一個非常理想的載體材料。氧化石墨烯(GO)表面含有大量含氧基團,相比石墨烯具有較強的親水能力,GO與Fe3O4的復合材料因具有磁性而引起人們的極大關注。將Fe3O4負載在GO上可以克服Fe3O4易團聚的不足,并通過磁性將該復合材料從溶液中快速分離出來,易于重復利用。
GO負載的納米Fe3O4因粒徑小、比表面積大且具有超順磁性,極易與污水中的油滴發生吸附,產生破乳作用。聚二烯丙基二甲基氯化銨(PDDA)表面具有活性基團,可與油滴表面的極性物質發生化學吸附作用而形成橋聯,聚結除油。筆者先通過共沉淀法合成Fe3O4/GO納米復合材料,然后通過靜電作用將PDDA修飾在Fe3O4/GO表面,制備出一種新型除油劑PDDA/Fe3O4/GO,以期發揮二者破乳、聚結除油的優勢,為含油污水處理提供新的研究思路。