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石墨烯∕聚酯纤维复合材料的制备及对油污的吸附性研究

文档作者：吴蕊含1 崔宁1 朱璐1 周思蕊1 杨胜韬1 文档来源： 1西南民族大学化学与环境保护工程学院		点击数：	更新时间： 2023年04月23日
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第35 卷第8 期（2016.08） 行业论坛
油气田地面工程http://www.yqtdmgc.com
石墨烯/聚酯纤维复合材料的制备及对油污的吸附性研究
吴蕊含1 崔宁1 朱璐1 周思蕊1 杨胜韬1
摘要：石墨烯泡沫被广泛地应用于除油，然而由于原油的复杂性和高黏度性，石墨烯
泡沫在原油吸附方面的应用受限。为此，对石墨烯/聚酯纤维复合材料对原油等污染物
的吸附性进行了研究，研究结果表明石墨烯/聚酯纤维复合材料制备方法简单，可以应
用于油及有机溶剂的去除，具有很快的吸附速率；石墨烯/聚酯纤维复合材料对原油的
吸附量可达63 g/g；石墨烯/聚酯纤维复合材料有很强的选择吸收能力，利用其亲油疏
水性可以选择性地从海水中吸附原油。
关键词：石墨烯/聚酯纤维复合材料；制备；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
为解决原油污染问题通常采用石油燃烧或者利
用撇油器等[1-3]，但这些方法往往效率很低而且还会
造成其他的污染问题。研究表明，石墨烯泡沫具有
很大的表面积及多孔性，可用于吸附污染物[4]。但由于
原油的复杂性及高黏度性，普通石墨烯泡沫很难将
油污从海水中选择性地去除。实验制备的石墨烯/
聚酯纤维复合材料可以选择性地从水中去除油污，
迅速达到油水分离的效果。
1 实验部分
1.1 石墨烯/聚酯纤维复合材料的制备
将聚酯纤维浸入丙酮中超声洗涤1 h， 并在
80 ℃ 烘干待用。用改进的Hummers 方法制备氧化
石墨烯[5，6]，并将其稀释至浓度为1 mg/mL，将洗净
的聚酯纤维在石墨烯中浸泡1 h，取出烘干。调节
蒸馏水的pH=9，加入氧化石墨烯/聚酯纤维并逐滴
加入水合肼，80 ℃下还原反应1 h。还原后的石墨
烯/聚酯纤维复合材料用蒸馏水冲洗， 80 ℃ 烘干。
产品用透射电子显微镜（TEM，JEM-200CX，日本
JEOL 公司）、扫描电子显微镜（SEM， Quanta
200FEG， 美国FEI 公司） 和X 射线光电子能谱
（XPS，英国Kratos 公司） 表征。
1.2 吸附油污的性能测试
为测试石墨烯/聚酯纤维复合材料的吸附性
能，进行了以下实验：
（1） 向1.5 g 十二烷中加入少量苏丹红5B，放
入表面皿中， 用石墨烯/聚酯纤维复合材料对其进
行吸附，每分钟拍一次照片。
（2） 取25 g 氯化钠、1.14 g 氯化钙、0.7 g 氯化
1西南民族大学化学与环境保护工程学院
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