[0021] 下面就本发明的具体实施方式作进一步说明。
[0022] 如无特别说明,本发明中所采用的原料均可从市场上购得或是本领域常用的,如无特别说明,下述实施例中的方法均为本领域的常规方法。
[0023] 实施例1
[0024] 一种用于油气处理的空心微球的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
[0025] (1)将偶氮二异丁腈加入到苯乙烯单体中搅拌溶解,然后与4g/100mL的聚乙烯吡咯烷酮的无水乙醇溶液混合,在氮气保护下加热至70℃搅拌反应15小时得到聚苯乙烯微球,乙醇洗涤聚苯乙烯微球并真空干燥,苯乙烯单体、偶氮二异丁腈和聚乙烯吡咯烷酮质量比为20:0.1:3;
[0026] (2)向无水乙醇中溶解脂肪酸甲酯,再加入木质素磺酸盐、纳米氧化石墨烯粉末和水溶性壳聚糖搅拌均匀得到混合体系,无水乙醇、脂肪酸甲酯、木质素磺酸盐、纳米氧化石墨烯粉末和水溶性壳聚糖质量比10:0.8:0.3:0.2:0.4,木质素磺酸盐为木质素磺酸钠;
[0027] (3)向混合体系中加正硅酸乙酯搅拌均匀,再加热至50℃保持90min得初料液;
[0028] (4)将聚苯乙烯微球加入到初料液中超声分散均匀得到次级料液,然后置于50℃保持200min,再21℃搅拌3小时,正硅酸乙酯、脂肪酸甲酯与聚苯乙烯微球质量比为4:0.8:1.3;
[0029] (5)将次级料液滴加在玻璃板上挥发得到白色凝胶粉末,然后置于二甲基甲酰胺中浸泡至聚苯乙烯微球完全溶解,过滤清洗后在200℃无氧煅烧干燥3小时得到空心微球;
[0030] (6)将空心微球置于15wt%的双氧水溶液中25℃浸泡60min并施加紫外照射,然后经水冲洗后干燥,紫外照射功率为10W,通过双氧水浸渍后提高空心微球中羰基、羟基含量。
[0031] 所得空心微球对甲烷、乙烷和丙烷等C1~C6小分子烃类脱除效率在92%以上,对乙烷、丙烷等极性小分子烃类的脱除效率稳定在95%;传热系数与活性炭相比提高13~16%。
[0032] 实施例2
[0033] 一种用于油气处理的空心微球的制备方法,与实施例1的不同之处在于,纳米氧化石墨烯粉末经过以下过程改性后使用:将氧化石墨烯和蒸馏水按1:1.3质量比混合并超声分散均匀,然后加入2倍体积的体积分数18%的乙醇溶液和0.3倍氧化石墨烯质量的十二烷基二甲基苄基氯化铵表面活性剂后搅拌超声60min,加热至70℃保持150min得到反应物,将反应物经水和无水乙醇反复洗涤至无氯离子检出,然后真空干燥得到改性的氧化石墨烯,超声功率为45W。
[0034] 上述实施例2所得空心微球与实施例1所得空心微球相比对甲烷、乙烷和丙烷等C1~C6小分子烃类的脱除效率提高1%~1.2%。
[0035] 实施例3
[0036] 一种用于油气处理的空心微球的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
[0037] (1)将偶氮二异丁腈加入到苯乙烯单体中搅拌溶解,与4.5g/100mL的聚乙烯吡咯烷酮的无水乙醇溶液混合,在氮气保护下加热至70℃搅拌反应16小时得到聚苯乙烯微球,乙醇洗涤聚苯乙烯微球并真空干燥,苯乙烯单体、偶氮二异丁腈和聚乙烯吡咯烷酮质量比为20:0.15:4;
[0038] (2)向无水乙醇中溶解脂肪酸甲酯,再加入木质素磺酸盐、纳米氧化石墨烯粉末和水溶性壳聚糖搅拌均匀得到混合体系,无水乙醇、脂肪酸甲酯、木质素磺酸盐、纳米氧化石墨烯粉末和水溶性壳聚糖质量比13:0.9:0.4:0.45:0.5,所用木质素磺酸盐为木质素磺酸铵;
[0039] (3)向混合体系中加正硅酸乙酯搅拌均匀,再加热至53℃保持100min得初料液;
[0040] (4)将聚苯乙烯微球加入到初料液中超声分散均匀得到次级料液,然后置于53℃保持220min,再23℃搅拌4小时,正硅酸乙酯、脂肪酸甲酯与聚苯乙烯微球的质量比为4.5:0.9:1.45;
[0041] (5)将次级料液滴加在玻璃板上挥发得到白色凝胶粉末,然后置于二甲基甲酰胺中浸泡至聚苯乙烯微球完全溶解,然后过滤清洗后在210℃无氧煅烧干燥4小时得到空心微球;
[0042] (6)将空心微球于17wt%的双氧水溶液中28℃下浸泡75min并施加紫外照射,然后经水冲洗后干燥,紫外照射的功率为13W,通过双氧水浸渍后提高空心微球中羰基、羟基含量。
[0043] 所得空心微球对甲烷、乙烷和丙烷等C1~C6小分子烃类脱除效率在92%以上,对乙烷、丙烷等极性小分子烃类的脱除效率稳定在95%;传热系数与活性炭相比提高13~16%。
[0044] 实施例4
[0045] 一种用于油气处理的空心微球的制备方法,与实施例3的不同之处在于,纳米氧化石墨烯粉末经过以下过程改性后使用:将氧化石墨烯和蒸馏水按1:1.5的质量比混合并超声分散均匀,然后加入2.5倍体积的体积分数18%的乙醇溶液,再加入0.4倍质量的十二烷基二甲基苄基氯化铵后搅拌并超声75min,然后加热至75℃保持180min得到反应物,将反应物经去离子水和无水乙醇反复洗涤至无氯离子检出,然后真空干燥得到改性的氧化石墨烯,超声功率为55W。
[0046] 上述实施例4所得空心微球与实施例3所得空心微球相比对甲烷、乙烷和丙烷等C1~C6小分子烃类的脱除效率提高1.02%~1.1%。
[0047] 实施例5
[0048] 一种用于油气处理的空心微球的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
[0049] (1)将偶氮二异丁腈加入到苯乙烯单体中搅拌溶解,然后与5g/100mL的聚乙烯吡咯烷酮的无水乙醇溶液混合,在氮气保护下加热至70℃搅拌反应17小时得到聚苯乙烯微球,乙醇洗涤聚苯乙烯微球并真空干燥,苯乙烯单体、偶氮二异丁腈和聚乙烯吡咯烷酮质量比为20:0.2:5;
[0050] (2)向无水乙醇中加入脂肪酸甲酯搅拌溶解,然后加入木质素磺酸盐、纳米氧化石墨烯粉末和水溶性壳聚糖搅拌均匀得到混合体系,无水乙醇、脂肪酸甲酯、木质素磺酸盐、纳米氧化石墨烯粉末和水溶性壳聚糖质量比15:1:0.5:0.7:0.6,木质素磺酸盐为木质素磺酸钙;
[0051] (3)向混合体系中加正硅酸乙酯搅拌均匀,再加热至55℃保持120min得初料液;
[0052] (4)将聚苯乙烯微球加入到初料液中超声分散均匀得到次级料液,然后在55℃保持240min,再25℃搅拌5小时,正硅酸乙酯、脂肪酸甲酯与聚苯乙烯微球质量比为5:1:1.6;
[0053] (5)将次级料液滴加在玻璃板上挥发得到白色凝胶粉末,然后置于二甲基甲酰胺中浸泡至聚苯乙烯微球完全溶解,然后过滤清洗后在230℃无氧煅烧干燥5小时得到空心微球;
[0054] (6)将空心微球置于20wt%的双氧水溶液中30℃浸泡90min并施加紫外照射,然后经水冲洗后干燥,紫外照射的功率为15W,通过双氧水浸渍后提高空心微球中羰基、羟基含量。
[0055] 所得空心微球对甲烷、乙烷和丙烷等C1~C6小分子烃类脱除效率在92%以上,对乙烷、丙烷等极性小分子烃类的脱除效率稳定在95%;传热系数与活性炭相比提高13%~16%。
[0056] 实施例6
[0057] 一种用于油气处理的空心微球的制备方法,与实施例5的不同之处在于,纳米氧化石墨烯粉末经过以下过程改性后使用:将氧化石墨烯和蒸馏水按1:1.8的质量比混合并超声分散均匀,然后加入3倍体积的体积分数18%的乙醇溶液和0.5倍质量的十二烷基二甲基苄基氯化铵表面活性剂后搅拌并超声90min,然后加热至80℃保持200min得到反应物,将反应物经去离子水和无水乙醇反复洗涤至无氯离子检出,真空干燥得到改性的氧化石墨烯,超声功率为60W。
[0058] 上述实施例6所得空心微球与实施例5所得空心微球相比对甲烷、乙烷和丙烷等C1~C6小分子烃类的脱除效率提高0.9%~1.1%。