技术领域
[0001] 本
发明涉及一种
碳纳米管海绵重复使用清理油污的方法，特别涉及到机械压缩和燃烧的两步法，属于
纳米材料应用技术领域。
背景技术
[0002] 随着社会经济的迅速发展，人类的生产生活对环境的破坏越来越严重，其中
水污染已经成为一个严峻的问题。油污是水污染最重要的一部分，随着社会的不断进步人类对于石油的需求不断增加，而随着石油的消耗和不断的开采，海上采油以及运输带来的石油
泄漏频频发生，石油漂浮在海面上，迅速扩散形成油膜，可通过扩散、
蒸发、溶解、乳化、光降解以及
生物降解和吸收等进行迁移、转化。油类可沾附在鱼鳃上，使鱼窒息，抑制水
鸟产卵和孵化，破坏其
羽毛的不透水性，降低水产品
质量。油膜形成可阻碍
水体的复
氧作用，影响海洋浮游生物生长，破坏了海洋生态平衡。
[0003] 目前治理水污染的方法主要有三种：化学转化法、物理方法和生物降解法。常用的吸油材料有天然
纤维材料、高分子合成材料和无机材料三种，天然纤维材料主要有
棉花、秸秆和羊毛等：高分子合成材料包括聚丙烯、聚乙烯和聚亚安酯等：无机材料包括
活性炭、膨胀
石墨、粘土等。市场应用最多的是天然纤维和以聚丙烯和聚亚安酯为主制成的
吸附剂。棉花和秸秆等天然纤维作为吸附剂成本低廉，量大，但是吸油过程中这些天然纤维也是吸水的，不易燃烧，导致后期回收不方便。活性炭作为吸附剂饱和吸附量小，而且吸附后会沉降至水底，
回收利用起来也比较困难。
[0004] 碳纳米管海绵是由碳纳米管互相缠绕堆积形成的多孔
块体材料，具备了碳纳米管自身的大的
比表面积、疏水、很好的热
力学性质，并且利用其孔隙结构可以更有效地吸附油污分子。此外，碳纳米管海绵块体容易操作，可以回收循环利用。
发明内容
[0005] 本发明的目的是提供一种碳纳米管海绵重复使用清理油污的方法。该方法充分利用了碳纳米管海绵的良好的可压缩性能，利用
挤压法将其吸附的油污排出，然后再采用燃烧法，将残余的油污烧掉。这样达到清除油污程度最大化，使得燃烧后的残余物更少，再次使用率更高。
[0006] 本发明的技术方案如下：
[0007] 一种用碳纳米管海绵清理油污的方法（如图1），其特征是，包括如下步骤：
[0008] S01、把碳纳米管海绵置于油污表面以吸附油污；
[0009] S02、取出所述的碳纳米管海绵，排出所吸附的油污；
[0010] S03、燃烧所述的碳纳米管海绵，将残余的油污烧掉。
[0011] 所述的用碳纳米管海绵清理油污的方法，其特征是，还包括，将燃烧后的碳纳米管海绵重新用于吸附油污，重复步骤S01～S03循环使用该碳纳米管海绵进行油污清理。
[0012] 所述的用碳纳米管海绵清理油污的方法，其特征是，所述的油污包括柴油、
汽油、食用油、
硅油以及
原油。
[0013] 所述的用碳纳米管海绵清理油污的方法，其特征是，在步骤S02中，把所述的碳纳米管海绵压成薄片，以排出其所吸附的油污。
[0014] 所述的用碳纳米管海绵清理油污的方法，其特征是，包括如下步骤：
[0015] 1）将所选的碳纳米管海绵放入油污表面进行吸附；
[0016] 2）将吸附油污的碳纳米管海绵压缩成薄片，使其内部吸附的大部分油污被挤出；
[0017] 3）将压缩过的碳纳米管海绵直接点燃，使其内部残余的油污燃烧直至火焰熄灭，海绵形状膨胀；
[0018] 4）将燃烧过的碳纳米管海绵继续进行油污吸附，按照上述的步骤重复执行，直到碳纳米管海绵对油污的吸附不明显或者结构破坏。
[0019] 本发明与
现有技术相比，具有以下优点及突出性效果：
[0020] 由于碳纳米管海绵的比表面积大，碳纳米管海绵对油污分子的吸附能力，宏观的块体结构良好的力学性能方便操作；由于碳纳米管海绵具有良好的机械压缩性能，压缩成薄片后结构不易破坏，可以重复压缩使用；由于碳纳米管海绵具有良好的热
稳定性，所以燃烧后不受影响，形状膨胀恢复可以重复使用。
附图说明
具体实施方式
[0022] 本发明提供的一种碳纳米管海绵重复使用清理油污的方法，充分利用碳纳米管海绵的良好的可压缩性能，利用挤压法将其吸附的油污排出，然后再采用燃烧法，将参与的油污烧掉。这样达到清除油污程度最大化，使得燃烧后的残余物更少，再次使用率更高。
[0023] 本发明所述的碳纳米管海绵重复使用清理油污的方法包括如下步骤：
[0024] 1）将所选用的碳纳米管海绵称重；
[0025] 2）将所使用的试验用油，用滴管吸取50毫升，铺在烧杯中的去离子水表面，形成均匀的油膜；
[0026] 3）将一定质量的碳纳米管海绵放入油膜表面，油膜迅速被碳纳米管海绵吸附进去，海绵依然保持浮在油膜表面；
[0027] 4）将碳纳米管海绵取出，放在
滤纸上，清理其表面粘附的油污。
[0028] 5）将吸附油污的碳纳米管海绵称重，然后计算出吸附量。
[0029] 6）将吸附油污的碳纳米管海绵压缩成薄片，使其内部吸附的大部分油污被挤出；
[0030] 7）将压缩过的碳纳米管海绵直接点燃，使其内部残余的油污燃烧直至火焰熄灭，海绵形状膨胀；
[0031] 8）将燃烧过的碳纳米管海绵称重，按照上述的步骤重复试验。
[0032] 本发明公开的碳纳米管海绵的制备可参见文献(X.C.Gui,J.Q.Wei,K.L.Wang,A.Y.Cao,H.W.Zhu,Y.Jia,Q.K.Shu,D.H.Wu.Adv.Mater.2010,22，617-621)
[0034] 实施例1-5用于说明碳纳米管海绵对柴油、汽油、硅油、食用油、香油的重复清理过程。
[0035] 实施例1
[0036] 碳纳米管海绵重复使用清理汽油的方法：
[0037] 取质量为54mg的碳纳米管海绵，将汽油10mL滴上去离子水表面，形成均匀的汽油油膜，然后将碳纳米管海绵放到油膜上，碳纳米管海绵迅速吸附油膜，等到碳纳米管海绵达到饱和吸附量，将碳纳米管海绵取出，放在滤纸上，清理其表面粘附的油污，然后称重，然后计算出吸附量。接着将吸附油污的碳纳米管海绵压缩成薄片，使其内部吸附的大部分油污被挤出，再将压缩过的碳纳米管海绵直接点燃，使其内部残余的油污燃烧直至火焰熄灭，将燃烧过的碳纳米管海绵称重，按照上述的步骤重复试验，直到碳纳米管海绵对汽油的吸附不明显或者结构破坏。
[0038] 实施例2
[0039] 碳纳米管海绵重复使用清理柴油的方法：
[0040] 取质量为170mg的碳纳米管海绵，将柴油50mL滴上去离子水表面，形成均匀的柴油油膜，然后将碳纳米管海绵放到油膜上，碳纳米管海绵迅速吸附油膜，等到碳纳米管海绵达到饱和吸附量，将碳纳米管海绵取出，放在滤纸上，清理其表面粘附的油污，然后称重，然后计算出吸附量。接着将吸附油污的碳纳米管海绵压缩成薄片，使其内部吸附的大部分油污被挤出，再将压缩过的碳纳米管海绵直接点燃，使其内部残余的油污燃烧直至火焰熄灭，将燃烧过的碳纳米管海绵称重，按照上述的步骤重复试验，直到碳纳米管海绵对柴油的吸附不明显或者结构破坏。
[0041] 实施例3
[0042] 碳纳米管海绵重复使用清理硅油的方法：
[0043] 取质量为110mg的碳纳米管海绵，将硅油50mL滴上去离子水表面，形成均匀的油膜，然后将碳纳米管海绵放到油膜上，碳纳米管海绵迅速吸附油膜，等到碳纳米管海绵达到饱和吸附量，将碳纳米管海绵取出，放在滤纸上，清理其表面粘附的油污，然后称重，然后计算出吸附量。接着将吸附油污的碳纳米管海绵完全压缩，使其大部分油污排出，再将压缩过的碳纳米管海绵点燃，使其内部残余的油污燃烧，将燃烧过的碳纳米管海绵称重，按照上述的步骤重复试验，直到碳纳米管海绵对硅油的吸附不明显或者结构破坏。
[0044] 实施例4
[0045] 碳纳米管海绵重复使用清理食用油的方法：
[0046] 取质量为54mg的碳纳米管海绵，将食用油50mL滴上去离子水表面，形成均匀的油膜，然后将碳纳米管海绵放到油膜上，碳纳米管海绵迅速吸附油膜，等到碳纳米管海绵达到饱和吸附量，将碳纳米管海绵取出，放在滤纸上，清理其表面粘附的油污，然后称重，然后计算出吸附量。接着将吸附油污的碳纳米管海绵完全压缩，使其大部分油污排出，再将压缩过的碳纳米管海绵点燃，使其内部残余的油污燃烧，将燃烧过的碳纳米管海绵称重，按照上述的步骤重复试验，直到碳纳米管海绵对食用油的吸附不明显或者结构破坏。
[0047] 实施例5
[0048] 碳纳米管海绵重复使用清理香油的方法：
[0049] 取质量为54mg的碳纳米管海绵，将香油50mL滴上去离子水表面，形成均匀的油膜，然后将碳纳米管海绵放到油膜上，碳纳米管海绵迅速吸附油膜，等到碳纳米管海绵达到饱和吸附量，将碳纳米管海绵取出，放在滤纸上，清理其表面粘附的油污，然后称重，然后计算出吸附量。接着将吸附油污的碳纳米管海绵完全压缩，使其大部分油污排出，再将压缩过的碳纳米管海绵点燃，使其内部残余的油污燃烧，将燃烧过的碳纳米管海绵称重，按照上述的步骤重复试验，直到碳纳米管海绵对香油的吸附不明显或者结构破坏。
[0050] 实施例6-8用于说明本发明的碳纳米管海绵重复使用清理原油的方法，使用实施的样品。
[0051] 实施例6-8
[0052] 将原油用柴油稀释，原油和柴油的质量比分别为1:4、1:7和1:10。
[0053] 分别取质量为23、45和73mg的碳纳米管海绵，将不同稀释的原油50mL滴上去离子水表面，形成均匀的油膜，然后将碳纳米管海绵放到油膜上，碳纳米管海绵迅速吸附油膜，等到碳纳米管海绵达到饱和吸附量，将碳纳米管海绵取出，放在滤纸上，清理其表面粘附的油污，然后称重，然后计算出吸附量。接着将吸附油污的碳纳米管海绵完全压缩，使其大部分油污排出，再将压缩过的碳纳米管海绵点燃，使其内部残余的油污燃烧，将燃烧过的碳纳米管海绵称重，按照上述的步骤重复试验，直到碳纳米管海绵对柴油的吸附不明显或者结构破坏。
[0054]
[0055] 从上表可以看出，碳纳米管海绵重复使用清理多种油污的方法。
