本发明属于吸油材料,具体涉及一种基于可膨胀石墨的吸油材料及其制备方法和应用。
背景技术:
1、在多种除油方式中,物理吸附除油方式以其成本低、污染小、可回收利用、操作简单等优点得到了广泛应用。
2、可膨胀石墨由于其具有良好的可膨胀性,制成品具有耐高温、防辐射、绝热、润滑、吸附、可塑性以及化学稳定性和柔韧延展性,广泛用于密封材料、防火阻燃材料(如防火圈和防火条)、吸附石油、电池材料、石墨板材、抗静电材料等。该吸附性能源于其独特的网络孔隙和高活性的石墨微晶表面,使得可膨胀石墨对油类物质具有优良的吸附能力。
3、该材料由于机械力学性能佳,成本低廉等优势成为最具有前途的吸油材料之一。然而,目前市场上缺少基于商业可膨胀石墨的吸油材料,实用新型专利zl201520276537.0公布的为一种膨胀石墨吸油片结构,实用新型专利zl201520279063.5公布的为膨胀石墨加工系统及膨胀石墨吸油片生产系统,关于基于商业可膨胀石墨的吸油材料及其制备方法则未见于现有技术。
4、因此,需要开发一种选择性好,循环性能足,吸油保油能力佳,机械力学性能和耐老化性能优异的基于可膨胀石墨的吸油材料。
技术实现思路
1、为解决现有技术的不足,本发明提供了一种基于可膨胀石墨的吸油材料及其制备方法和应用。本发明所提供的基于可膨胀石墨的吸油材料可作为高效吸油材料,具有广泛的市场价值和应用前景。
2、本发明所提供的技术方案如下:
3、一种基于可膨胀石墨的吸油材料的制备方法,包括以下步骤:将马弗炉加热至预定温度后,将可膨胀石墨材料放入到马弗炉中的坩埚中,平铺底部一层,在马弗炉内反应50~70s,取出后自然冷却至室温,得到基于可膨胀石墨的吸油材料,其中,预定温度为400~800℃。
4、上述技术方案基于高温膨胀步骤,可以制备得到具有高吸油倍率的基于可膨胀石墨的吸油材料。并且,该制备方法的操作简单,设备常规,易于工业化生产。
5、具体的,预定温度为400℃、500℃、600℃、700℃或800℃。
6、优选的,预定温度为800℃。
7、基于上述技术方案,在800℃高温膨胀下的膨胀石墨,结构有序,表面较光滑,膨胀体积大、孔隙体积越大,表面能较高,更利于黏性油类附着,能有效改善吸油选择性和吸油效果,从而获得优异的吸油倍率。
8、优选的,在马弗炉内反应的时间为60s。
9、本发明还提供了上述制备方法制备得到的基于可膨胀石墨的吸油材料。
10、本发明所提供的基于可膨胀石墨的吸油材料具有独特的网络孔隙和高活性的石墨微晶表面,提高了材料的吸油性能,从而使该材料具有优异的吸油倍率。
11、具体的,基于可膨胀石墨的吸油材料的吸油倍率为16.52~76.03g/g。
12、优选的,基于可膨胀石墨的吸油材料的吸油倍率为76.03g/g。
13、本发明还提供了上述基于可膨胀石墨的吸油材料的应用,作为二甲基硅油、大豆油、润滑油、液体石蜡或回收泵油的吸油材料。
14、优选的,作为二甲基硅油的吸油材料。
15、本发明所提供的基于可膨胀石墨的吸油材料对二甲基硅油的吸油效果最好,吸油倍率可高达76.03g/g。
16、本发明的有益效果如下:
17、(1)本发明公开的基于可膨胀石墨的吸油材料的制备方法,对设备依赖性低,耗能少,制备效率和成品合格率高,操作方便易行,适于连续规模化生产,具有较高的推广应用价值。
18、(2)本发明公开的基于可膨胀石墨的吸油材料对不同种类油的吸附量及吸油倍率同原商业可膨胀石墨产品相比,均有显著提升。其中,对二甲基硅油的吸油效果最好,吸油倍率可达76.03g/g。
19、(3)本发明方法制备出的膨胀石墨吸油材料具有独特的网络孔隙和高活性的石墨微晶表面。其中,800℃高温膨胀下的膨胀石墨,结构有序,表面较光滑,膨胀体积大、孔隙体积越大,表面能较高,更利于黏性油类附着,能有效改善吸油选择性和吸油效果。该材料可以作为高效吸油材料,具有广泛的市场价值和应用前景。
1.一种基于可膨胀石墨的吸油材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:将马弗炉加热至预定温度后,将可膨胀石墨材料放入到马弗炉中的坩埚中,平铺底部一层,在马弗炉内反应50~70s,取出后自然冷却至室温,得到基于可膨胀石墨的吸油材料,其中,预定温度为400~800℃。
2.根据权利要求1所述的基于可膨胀石墨的吸油材料的制备方法,其特征在于:预定温度为400℃、500℃、600℃、700℃或800℃。
3.根据权利要求2所述的基于可膨胀石墨的吸油材料的制备方法,其特征在于:预定温度为800℃。
4.根据权利要求1至3任一所述的基于可膨胀石墨的吸油材料的制备方法,其特征在于:在马弗炉内反应的时间为60s。
5.一种根据权利要求1至4任一所述的制备方法制备得到的基于可膨胀石墨的吸油材料。
6.根据权利要求5所述的基于可膨胀石墨的吸油材料,其特征在于:吸油倍率为16.52~76.03g/g。
7.根据权利要求5所述的基于可膨胀石墨的吸油材料,其特征在于:吸油倍率为76.03g/g。
8.一种根据权利要求6或7所述的基于可膨胀石墨的吸油材料的应用,其特征在于:作为二甲基硅油、大豆油、润滑油、液体石蜡或回收泵油的吸油材料。
9.根据权利要求8所述的应用,其特征在于:作为二甲基硅油的吸油材料。
