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石墨烯∕聚酯纖維復合材料的制備及對油污的吸附性研究

文檔作者：吳蕊含1 崔寧1 朱璐1 周思蕊1 楊勝韜1 文檔來源： 1西南民族大學化學與環(huán)境保護工程學院		點擊數(shù)：	更新時間： 2023年04月23日
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第35 卷第8 期（2016.08） 行業(yè)論壇
油氣田地面工程http://www.yqtdmgc.com
石墨烯/聚酯纖維復合材料的制備及對油污的吸附性研究
吳蕊含1 崔寧1 朱璐1 周思蕊1 楊勝韜1
摘要：石墨烯泡沫被廣泛地應用于除油，然而由于原油的復雜性和高黏度性，石墨烯
泡沫在原油吸附方面的應用受限。為此，對石墨烯/聚酯纖維復合材料對原油等污染物
的吸附性進行了研究，研究結果表明石墨烯/聚酯纖維復合材料制備方法簡單，可以應
用于油及有機溶劑的去除，具有很快的吸附速率；石墨烯/聚酯纖維復合材料對原油的
吸附量可達63 g/g；石墨烯/聚酯纖維復合材料有很強的選擇吸收能力，利用其親油疏
水性可以選擇性地從海水中吸附原油。
關鍵詞：石墨烯/聚酯纖維復合材料；制備；油污；吸附性
Doi:10.3969/j.issn.1006-6896.2016.8.006
Preparation of Graphene/Polyester Fiber Composites and Their Application in
Oil Adsorption
Wu Ruihan，Cui Ning，Zhu Lu，Zhou Sirui，Yang Shengtao
Abstract： Graphene sponge is widely applied in oil removal． However， due to the complexity
and high viscosity of crude oil， graphene sponge could hardly been used for crude oil
removal． Herein， this study developed the graphene/polyester fiber composites for the adsorption
of crude oil and organic solvents． The result shows that the preparation protocol of
graphene/polyester fiber composites is simple and the product could be applied in oil and organic
solvent removal with very fast kinetics． Graphene/polyester fiber composites had good
performance in absorbing crude oil with rapid kinetics with a capacity of 63 g/g． Graphene/
polyester fiber composites have selectivity during the adsorption．Taking advantage of the hydrophobicity，
graphene/polyester fiber composites could selectively adsorb oils from sea water．
Key words：graphene/polyester fiber；composite material；preparation；oil pollution；adsorption
為解決原油污染問題通常采用石油燃燒或者利
用撇油器等[1-3]，但這些方法往往效率很低而且還會
造成其他的污染問題。研究表明，石墨烯泡沫具有
很大的表面積及多孔性，可用于吸附污染物[4]。但由于
原油的復雜性及高黏度性，普通石墨烯泡沫很難將
油污從海水中選擇性地去除。實驗制備的石墨烯/
聚酯纖維復合材料可以選擇性地從水中去除油污，
迅速達到油水分離的效果。
1 實驗部分
1.1 石墨烯/聚酯纖維復合材料的制備
將聚酯纖維浸入丙酮中超聲洗滌1 h， 并在
80 ℃ 烘干待用。用改進的Hummers 方法制備氧化
石墨烯[5，6]，并將其稀釋至濃度為1 mg/mL，將洗凈
的聚酯纖維在石墨烯中浸泡1 h，取出烘干。調節(jié)
蒸餾水的pH=9，加入氧化石墨烯/聚酯纖維并逐滴
加入水合肼，80 ℃下還原反應1 h。還原后的石墨
烯/聚酯纖維復合材料用蒸餾水沖洗， 80 ℃ 烘干。
產品用透射電子顯微鏡（TEM，JEM-200CX，日本
JEOL 公司）、掃描電子顯微鏡（SEM， Quanta
200FEG， 美國FEI 公司） 和X 射線光電子能譜
（XPS，英國Kratos 公司） 表征。
1.2 吸附油污的性能測試
為測試石墨烯/聚酯纖維復合材料的吸附性
能，進行了以下實驗：
（1） 向1.5 g 十二烷中加入少量蘇丹紅5B，放
入表面皿中， 用石墨烯/聚酯纖維復合材料對其進
行吸附，每分鐘拍一次照片。
（2） 取25 g 氯化鈉、1.14 g 氯化鈣、0.7 g 氯化
1西南民族大學化學與環(huán)境保護工程學院
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