改性细菌纤维素对于解决溢油事件引发的问题,可以为一种修复剂,缓和目前土壤严重污染、土质降低等问题。也可作为一种吸附剂,降低工业废水中的重金属含量。据相关部门报道,全球有大量石油流入海洋,其中因为油轮事故流入海洋的石油每年多达的38万吨[26]。就我国沿海地区而言,发生的船只溢油事件近年来至少有三千多起。据统计,较严重的船舶污染事故每年发生1。71次,每次事故的溢油量超过500t,溢油总量达近4万吨。更为严重的是中国以不同形式流入大海的石油平均每年有12万吨左右,无疑是对于不可再生资源的严重浪费,而且会造成水资源的严重污染。而流入海洋的石油不易降解,长期停滞在海面上,若不能及时妥善处理,不但影响海洋系统的自我的净化能力,而且会造成全球生态循环系统紊乱。现在普遍采用吸油材料去除流入海洋的石油,这些吸油材料除了吸油效率显著之外,还具备疏水性、回油性,以及生物可降解等特性,更为重要的是还要考虑材料本身的生产成本[27]。
通过对细菌纤维素进行改性来制备具有吸油性能的材料,既从根本上解决了以前吸油材料普遍的污染问题,又为溢油处理寻找到了更为廉价的解决办法。另一方面,随着人们生活水平的日益提高,人们在生活中对纸的功能有不同的需求,进而有很多不同功能的纸产品涌现,多数功能纸都是在生产过程中添加相关的化学用品以增加其特性,例如防水、防油、耐高温等。通过添加大量的化学用品增加纸产品的多样性与绿色、清洁、环保的生态文明相矛盾,如何权衡利弊,从根本上改变原料本质-纤维改性。
基于上述两点,对细菌纤维原料进行改性,研究其疏水性和亲油性,将改性后细菌纤维与润滑剂混合应用到生产生活当中,解决各种油类的溢油、漏油问题,或与其它浆料混合制成吸油纸的研究。
目前市面上的吸油材料根据其来源主要分为两大类,一是化学合成类吸油材料,另一种是天然的吸油材料。
化学合成类吸油材料又可根据其材质为三种,一是有机聚合物纤维素,这种材料吸油快,吸油率高,但是体积过大,不易降解,对环境会造成污染。并且保油率不高,受压或者冲击会漏油。二是凝胶型,优点是毒性低,吸油率高,但是价格昂贵。第三种是高吸油性树脂,吸油率高,细油性好,对环境污染也小,但是价格也是居高不下。
而天然吸油材料主要是一些天然植物纤维素,比如木棉纤维素,纸浆纤维等。优点是原料丰富、来源多样、价格低、降解快、降解后对环境无污染。缺点是吸油量不足,而且保油率不高。
对于市面上的这些吸油材料的优缺点分析,首先是对环境的污染问题,其次是价格,然后是吸油的吸油率,保油率等。经过对于细菌纤维素和植物纤维素的对比,细菌纤维素相对于植物纤维素具有更高的纯度、吸水性、保水性,且是纳米级纤维,有更多的羟基功能团,进行改性后能提高其疏水作用力,使得细菌纤维素也能改性成为良好的吸油材料。文献综述
2 实验部分
2。1实验目的
该实验研究主要是针对细菌性纤维素具有多孔网状结构,良好的吸附性,容易成本低,可再生,可降解等理化性质,通过对木醋杆菌的培养,产生细菌纤维素膜,然后再对细菌纤维素膜进行碱洗、冻干等操作使其纯化。最后加入三种不同的改性剂(三甲基氯硅烷、十八烷基三氯硅烷、聚苯胺)进行改性,从而达到亲油的效果,通过FT-IR,SEM,TGA等仪器对其改性后的结构及理化性质进行对比,分析改性前后BC的结构及理化性质有哪些改变及相似性,以及改性后对BC进行吸油能力进行测定。