PL233206B1 - Hydrophobic filter, selectively absorbing oils and organic compounds, intended for cleaning of waters and method for production of the filter - Google Patents
Hydrophobic filter, selectively absorbing oils and organic compounds, intended for cleaning of waters and method for production of the filterInfo
- Publication number
- PL233206B1 PL233206B1 PL423094A PL42309417A PL233206B1 PL 233206 B1 PL233206 B1 PL 233206B1 PL 423094 A PL423094 A PL 423094A PL 42309417 A PL42309417 A PL 42309417A PL 233206 B1 PL233206 B1 PL 233206B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- wood
- carbon
- fiber
- hydrophobic
- filter according
- Prior art date
Links
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
Description
Opis wynalazkuDescription of the invention
Przedmiotem wynalazku jest sączek hydrofobowy selektywnie pochłaniający oleje i związki organiczne przeznaczony do oczyszczania wód na bazie produktów drzewnych pokrytych nanomateriałami węglowymi oraz sposób jego wytworzenia. Sączki mogą znaleźć zastosowania głównie w oceanicznych wyciekach ropy naftowej, pochłaniając oleje i związki organiczne z tafli wody.The subject of the invention is a hydrophobic filter that selectively absorbs oils and organic compounds, intended for water purification based on wood products coated with carbon nanomaterials, and the method of its production. The filters can be used mainly in ocean oil spills, absorbing oils and organic compounds from the water surface.
Wykorzystanie sączków na bazie włókien naturalnych jest jednym z możliwych sposobów usuwania oceanicznych rozlewów ropy naftowej. Najczęściej opisywane były włókna takie jak włókna kapokowe, bawełniane, trojeści i pałki [H. Choi i in., Environ. Sci. Technol. 1992, 26 (4), 772-776; Cao i in., J. Nat. Fibers 2017, 0 (0), 1-9].The use of natural fiber filters is one of the possible methods of removing ocean oil spills. Fibers such as kapok, cotton, milkweed and clubs were the most frequently described [H. Choi et al., Environ. Sci. Technol. 1992,26 (4), 772-776; Cao et al., J. Nat. Fibers 2017, 0 (0), 1-9].
Ponadto zaobserwowano, że czysta bawełna oraz włókno kapokowe wykazują właściwości hydrofobowe, obecne z powodu naturalnie obecnej cienkiej warstwy wosku jednocześnie absorbując oleje [Singh i in., Ind. Eng. Chem. Res. 2014, 53 (30), 11954-11961].Moreover, it has been observed that pure cotton and kapok fiber exhibit hydrophobic properties, present due to the naturally present thin layer of wax while absorbing oils [Singh et al., Ind. Eng. Chem. Res. 2014, 53 (30), 11954-11961].
Także naturalne oraz syntetyczne polimery w postaci proszku, granulatu lub włókien, takie jak drewno, bawełna, trawa, słoma, celuloza z dodatkami związków metalu/amonowych wykazują selektywne pochłanianie olejów - opis patentowy US 4780518.Also natural and synthetic polymers in the form of powder, granules or fibers, such as wood, cotton, grass, straw, cellulose with additives of metal / ammonium compounds show selective oil absorption - US Patent 4,780,518.
Nie tylko naturalne i polimerowe materiały są wykorzystywane jako selektywne sączki. Nanomateriały węglowe, takie jak grafen, tlenek grafenu, zredukowany tlenek grafenu, nanopłatki grafenu i nanorurki węglowe zostały uformowane w struktury gąbczaste lub aerożele o bardzo silnych właściwościach chłonnych (dla olejów i rozpuszczalników organicznych) oraz superhydrofobowości [Gupta i in., J. Mater. Chem. A 2016, 4 (5), 1550-1565].Not only natural and polymeric materials are used as selective filters. Carbon nanomaterials such as graphene, graphene oxide, reduced graphene oxide, graphene nanoflakes and carbon nanotubes have been formed into spongy structures or aerogels with very strong absorbent properties (for oils and organic solvents) and superhydrophobicity [Gupta et al., J. Mater. Chem. A 2016, 4 (5), 1550-1565].
Jednakże, pomimo bardzo dobrych właściwości selektywnego pochłaniania, nanomateriały węglowe w postaci gąbek i aerożeli nie są do tej pory powszechnie wykorzystywane z powodu wysokiej ceny. W związku z tym naturalne włókna zostały pokrywane w celu uzyskania selektywnego pochłaniania.However, despite very good selective absorption properties, carbon nanomaterials in the form of sponges and aerogels are not widely used so far due to the high price. Consequently, the natural fibers have been coated to obtain selective absorption.
Bawełniane sączki były pokrywane z użyciem m. in. nanocząstek tlenku krzemu [Liu i in., Carbohydr. Polym. 2014, 103 (1), 480-487.], polimerów hydrofobizujących [Li i in., Phys. Chem. Chem. Phys. 2015, 17 (9), 6451-6457.; Lee i in. Lee, J. H.; Kim, D. H.; Kim, Y. D. J. Ind. Eng. Chem. 2016, 35, 140-145.] i nanomateriałów węglowych [Ge i in., Compos. Sci. Technol. 2014, 102, 100-105.; Hoai i in., Mater. Sci. Eng. B 2016, 216, 1-6.; Cortese i in., J. Mater. Chem. A 2014, 2(19), 6781.].Cotton filters were coated with, among others, silicon oxide nanoparticles [Liu et al., Carbohydr. Polym. 2014, 103 (1), 480-487.], Hydrophobizing polymers [Li et al., Phys. Chem. Chem. Phys. 2015, 17 (9), 6451-6457; Lee et al. Lee, J. H .; Kim, D. H .; Kim, Y. D. J. Ind. Eng. Chem. 2016, 35, 140-145.] And carbon nanomaterials [Ge et al., Compos. Sci. Technol. 2014,102,100-105; Hoai et al., Mater. Sci. Eng. B 2016,216,1-6; Cortese et al., J. Mater. Chem. A 2014, 2 (19), 6781.].
Ponadto, nanorurki węglowe, między innymi nanoszone na włókna naturalne, były także wykorzystywane do oczyszczania cieczy co ujawniają opisy patentowe EP1885647 oraz US2005263456.In addition, carbon nanotubes, including those applied to natural fibers, have also been used to purify liquids as disclosed in EP1885647 and US2005263456.
Włókna naturalne pokryte nanorurkami węglowymi także mogą służyć jako rozdzielacz do płynów. Taki stan rzeczy jest znany z opisów patentowych US2010116751 oraz US 9126128.Natural fibers covered with carbon nanotubes can also serve as a liquid separator. Such a state of affairs is known from patents US2010116751 and US 9126128.
Inne nanomateriały węglowe, w tym grafen, grafit i włókna węglowe zostały także opisane jako pokrycia do wytworzenia rozdzielaczy oleju od wody - opisy EP 2929925 oraz WO 2015141902. Dodatkowo, oleje mogą być usuwane lub filtrowane z powierzchni wody z użyciem wysięgnika, utrzymującego sączek składający się z nanorurek węglowych naniesionych na włókna - opis US2015275452.Other carbon nanomaterials, including graphene, graphite and carbon fibers, have also been described as coatings for making oil-water separators - EP 2929925 and WO 2015141902. In addition, oils can be removed or filtered from the water surface using a boom holding a filter consisting of from carbon nanotubes deposited on fibers - description US2015275452.
Nanorurki węglowe osadzone na włóknach takich jak włókno polietylenowe, bawełna inne włókna pochodzenia naturalnego mogą służyć do usuwania zanieczyszczeń z powierzchni ciał stałych. Do opisanych zanieczyszczeń należą zanieczyszczenia mikrobiologiczne, pyłki, ciecze i inne - opis US2009196909.Carbon nanotubes embedded in fibers such as polyethylene, cotton and other natural fibers can be used to remove contaminants from the surface of solids. The contaminants described include microbial contaminants, pollen, liquids, and others - US2009196909.
Rozwiązanie według wynalazku koncentruje się na zastosowaniu produktów będących pochodnymi przemysłu drzewnego, takimi jak mączka drzewna i inne, pokrytych nanomateriałami węglowymi, w celu wytworzenia selektywnego pochłaniacza oleju. Zastosowanie czystych materiałów drzewnych jako materiał sorpcyjny jest znane, jednak w związku z ich hydrofilowym charakterem i silnym pochłanianiem wody ich zastosowanie jest ograniczone. Ponadto, ich właściwości sorpcyjne oraz możliwość wielokrotnego użytku są nieznaczenie gorsze niż w przypadku innych włókien jak kapok i bawełna. Jednakże, ich niska cena jest bardzo znacznym atutem w porównaniu do wszystkich innych materiałów sorpcyjnych. Pokrycie produktów drzewnych nanomateriałami węglowymi powoduje hydrofobizację i umożliwia zastosowanie wynalazku jako selektywnego pochłaniacza. Ponadto, użycie materiału siatkowego oplatającego użyty materiał drzewny uniemożliwia niekontrolowane rozsypanie lub rozpłynięcie się materiału. Warto nadmienić, iż cena nanomateriałów węglowych w przeciągu ostatnich 20 lat spadła kilkaset razy i dopiero obecnie może ona być porównywalna z ceną materiału bazowego sączka. Ponadto w ostatnich kilku latach rozwinięto produkcję nanomateriałów węglowych umożliwiającą ich masową produkcję.The solution according to the invention focuses on the use of products derived from the wood industry, such as wood flour and others, coated with carbon nanomaterials to produce a selective oil absorber. The use of pure wood materials as a sorption material is known, however, due to their hydrophilic nature and strong water absorption, their use is limited. Moreover, their sorption properties and the possibility of reusability are slightly worse than in the case of other fibers such as kapok and cotton. However, their low price is a very significant advantage compared to all other sorption materials. Covering wood products with carbon nanomaterials causes hydrophobization and enables the invention to be used as a selective absorber. In addition, the use of mesh material around the used wood material prevents uncontrolled scattering or dissolving of the material. It is worth mentioning that the price of carbon nanomaterials has dropped several hundred times over the last 20 years and only now can it be comparable to the price of the base material of the filter. In addition, the production of carbon nanomaterials has been developed in the last few years, enabling their mass production.
PL 233 206 B1PL 233 206 B1
Istotą wynalazku jest sączek hydrofobowy selektywnie pochłaniający oleje i związki organiczne przeznaczony do oczyszczania wód zawierający produkty drzewne, w którym produkty drzewne w postaci mączki drzewnej, wiórów drzewnych, miazgi drzewnej, ścinek drzewnych, włókien drzewnych, wełny drzewnej, pyłu drzewnego, trocin lub innych odpadów drzewnych, umieszczone (zamknięte) są luźno w materiale siatkowym z włókna naturalnego lub sztucznego pokrytym nanomateriałem węglowym. Materiał siatkowy z włókna naturalnego lub sztucznego posiada rozmiary otworów dobrane w taki sposób, aby ciecze mogły przedostawać się bez oporów, natomiast stosowane produkty drzewne powinny zostać w niej uwięzione.The essence of the invention is a hydrophobic filter that selectively absorbs oils and organic compounds intended for water purification, containing wood products, in which wood products in the form of wood flour, wood shavings, wood pulp, wood shavings, wood fibers, wood wool, wood dust, sawdust or other waste wood, placed (closed) loosely in a mesh material made of natural or artificial fibers covered with carbon nanomaterial. The mesh material of natural or artificial fibers is sized in such a way that liquids can pass through freely, while the wood products used should be trapped in it.
W optymalnym wariancie materiał siatkowy z włókna naturalnego stanowią hydrofobizowane włókna utkane z bawełny, lnu, wełny, bambusa, włókna kokosowego lub włókna bambusowego, a w przypadku włókna sztucznego: siatka polipropylenowa, polietylenowa, poliestrowa, poliuretanowa, poliwęglanowa, poliamidowa, poliolefinowa, włókno szklane lub włókno węglowe.In the optimal variant, the natural fiber mesh material is made of hydrophobized fibers woven from cotton, linen, wool, bamboo, coconut fiber or bamboo fiber, and in the case of synthetic fiber: polypropylene, polyethylene, polyester, polyurethane, polycarbonate, polyamide, polyolefin, glass fiber or carbon fiber.
Korzystnym jest kiedy nanomateriał węglowy stanowią jednościenne i wielościenne nanorurki węglowe, śrubowate nanorurki węglowe (ang. helical carbon nanotubes), inne nanowłókna węglowe, nanopłatki grafenu, nanopłatki grafitu, zredukowany tlenek grafenu lub sadza.Preferably, the carbon nanomaterials are single-walled and multi-walled carbon nanotubes, helical carbon nanotubes, other carbon nanofibers, graphene nanoflakes, graphite nanoflakes, reduced graphene oxide or carbon black.
Korzystnym jest kiedy wytworzony sączek modyfikowany jest dodatkowo polimerem hydrofobizującym.It is advantageous when the filter paper produced is additionally modified with a hydrophobic polymer.
Istotą wynalazku jest również sposób wytwarzania sączka hydrofobowego przeznaczonego do oczyszczania wód, w którym w pierwszej kolejności sypkie produkty drzewne w postaci mączki drzewnej, wiórów drzewnych, miazgi drzewnej, ścinek drzewnych, włókien drzewnych, wełny drzewnej, pyłu drzewnego, trocin lub innych odpadów drzewnych, umieszcza się luźno w materiale siatkowym z włókna naturalnego lub sztucznego, po czym całość pokrywa się zawiesiną nanomateriału węglowego w związku organicznym, takim jak: chloroform, dichlorometan, dichloroetan, aceton, benzen, izopropanol, etanol, metanol, N-Metylopirolidon, toluen i podobne, lub mieszaninach tych związków lub ich mieszaninie z wodą, za pomocą metod zanurzeniowych lub natryskowych, a następnie odparowuje się związek organiczny. Dopuszcza się również zastąpienie zawiesiny nanomateriału węglowego w związku organicznym, lub mieszaninach tych związków lub ich mieszaninie z wodą - zawiesiną nanomateriału węglowego w roztworze wody z surfaktantem, takim jak dodecylosiarczan sodu, polisorbat 80 i podobne lub polimerem stabilizującym, takim jak celuloza, skrobia, polialkohol winylowy i podobne, przy czym odpowiednio usuwa się surfaktant lub polimer stabilizujący odparowując uprzednio wodę.The essence of the invention is also a method of producing a hydrophobic filter intended for water purification, in which, in the first place, loose wood products in the form of wood flour, wood shavings, wood pulp, wood clippings, wood fibers, wood wool, wood dust, sawdust or other wood waste, is placed loosely in a mesh material made of natural or artificial fibers, then the whole is covered with a suspension of carbon nanomaterial in an organic compound such as: chloroform, dichloromethane, dichloroethane, acetone, benzene, isopropanol, ethanol, methanol, N-methylpyrrolidone, toluene and the like , or mixtures of these compounds or a mixture thereof with water, by means of immersion or spraying methods, and then the organic compound is evaporated. It is also allowed to replace the suspension of carbon nanomaterial in an organic compound or mixtures of these compounds or their mixture with water - suspension of carbon nanomaterial in a solution of water with a surfactant, such as sodium dodecyl sulfate, polysorbate 80 and the like, or a stabilizing polymer such as cellulose, starch, polyalcohol vinyl and the like, adequately removing the surfactant or stabilizing polymer by first evaporating the water.
Korzystnym jest kiedy zawiesinę nanomateriału węglowego w związku organicznym, lub mieszaninach tych związków lub ich mieszaninie z wodą uprzednio stabilizuje się poprzez dodatek polimeru stabilizującego, takiego jak: octan celulozy, metyloceluloza, polietylen, poli(tlenek etylenu) i podobne.It is preferred that the suspension of carbon nanomaterial in an organic compound, or mixtures of these compounds or their mixture with water, is previously stabilized by adding a stabilizing polymer such as cellulose acetate, methyl cellulose, polyethylene, polyethylene oxide and the like.
Korzystnym jest także kiedy jako materiał siatkowy z włókna naturalnego wykorzystuje się włókna utkane z bawełny, lnu, wełny, bambusa, włókna kokosowego lub włókna bambusowego, a z włókna sztucznego: siatka polipropylenowa, polietylenowa, poliestrowa, poliuretanowa, poliwęglanowa, poliamidowa, poliolefinowa, włókno szklane lub włókno węglowe.It is also advantageous when as a natural fiber mesh material fibers woven from cotton, linen, wool, bamboo, coir or bamboo fiber are used, and from synthetic fibers: polypropylene, polyethylene, polyester, polyurethane, polycarbonate, polyamide, polyolefin, glass fiber mesh. or carbon fiber.
W wariancie sposobu według wynalazku przed umieszczeniem produktów drzewnych w materiale siatkowym, naturalny materiał siatkowy pokrywa się nanomateriałem węglowym w celu jego hydrofobizacji.In a variant of the method according to the invention, prior to placing the wood products in the netting material, the natural netting material is covered with carbon nanomaterial for the purpose of its hydrophobization.
Korzystnym jest kiedy jako nanomateriały węglowe stosuje się jednościenne i wielościenne nanorurki węglowe, śrubowate nanorurki węglowe, inne nanowłókna węglowe, nanopłatki grafenu, nanopłatki grafitu, zredukowany tlenek grafenu lub sadzę.It is preferred that single-walled and multi-wall carbon nanotubes, helical carbon nanotubes, other carbon nanofibers, graphene nanoflakes, graphite nanoflakes, reduced graphene oxide or carbon black are used as carbon nanomaterials.
Opcjonalnie nanomateriały węglowe mogą być modyfikowane polimerem hydrofobizującym.Optionally, carbon nanomaterials can be modified with a hydrophobic polymer.
W wariancie realizacji sączki po wytworzeniu pokrywa się dodatkowo polimerem hydrofobizującym.In an embodiment variant, after production, the filters are additionally covered with a hydrophobic polymer.
Zastosowanie nanomateriałów w rozwiązaniach według wynalazku ma na celu hydrofobizację powierzchni produktów drzewnych, przez co nie pochłaniają one wody. Jednocześnie ich zdolność do pochłaniania innych cieczy nie zostaje ograniczona. Zastosowanie produktów pochodzenia drzewnego, takich jak przykładowo mączka drzewna pokrytych nanomateriałami, jak nanorurki węglowe i nanopłatki grafenu, pozwoli na stworzenie taniego kompozytu do usuwania ropy naftowej z powierzchni wody. Wykorzystanie zaproponowanych sączków spowoduje wchłonięcie tylko rozlanej ropy naftowej, nie wchłaniając przy tym wody. Niski koszt wytworzenia sączka jest konieczny w przypadku aplikacji na oceanach wokół platformy wydobywczej.The use of nanomaterials in the solutions according to the invention is aimed at hydrophobizing the surface of wood products, so that they do not absorb water. At the same time, their ability to absorb other liquids is not limited. The use of wood-based products, such as, for example, wood flour coated with nanomaterials, such as carbon nanotubes and graphene nanoflakes, will allow for the creation of a cheap composite for removing oil from the water surface. The use of the suggested filters will absorb only the spilled crude oil, without absorbing any water. Low cost of filter production is necessary for ocean applications around the mining platform.
Sączek według wynalazku znajduje zastosowanie w dziedzinie oczyszczania wód i ochrony środowiska dla celów separacji olej-woda, selektywnego pochłaniania oleju z wody, pochłaniania substancji oleistych i ropy naftowej z powierzchni wody, jako bariera ochronna przed wyciekami oceanicznymi,The filter according to the invention is used in the field of water purification and environmental protection for the purposes of oil-water separation, selective absorption of oil from water, absorption of oily substances and crude oil from the water surface, as a protective barrier against ocean spills,
PL 233 206 B1 umożliwią też pochłanianie związków organicznych nierozpuszczalnych w wodzie z powierzchni lub objętości wody.They will also allow the absorption of water-insoluble organic compounds from the surface or volume of water.
Wynalazek w przykładzie realizacji przedstawiono na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat ideowy saczka oraz cyklu jego wytworzenia. Na fig. 1 pod literą A) pokazano materiał drzewny 1 (rozdrobnione drewno) i materiał siatkowy 2 (hydrofobizowane włókno naturalne, w wariancie też naturalnie niepochłaniające wody włókno polimerowe lub węglowe). B) przedstawia naniesienie materiału 1 na materiał siatkowy 2 - siatkę z włókna, po czym zostaje nią owinięty. C) pokazuje materiał drzewny 1 owinięty materiałem siatkowym - włóknem 2.The invention, in an embodiment, is shown in the drawing, in which Fig. 1 shows a schematic diagram of the bag and the cycle of its production. In Fig. 1, under the letter A), there is shown a wood material 1 (chipped wood) and a mesh material 2 (a hydrophobic natural fiber, in a variant also a naturally water-repellent polymer or carbon fiber). B) shows the application of the material 1 to the mesh material 2 - the fiber mesh, and then it is wrapped with it. C) shows wood material 1 wrapped with mesh material - fiber 2.
Następnie nanomateriał węglowy zostaje naniesiony poprzez zanurzenie w zawiesinie nanomateriału węglowego w związku organicznym przykładowo chloroformie oraz wysuszenie próbki. Korzystnym jest powtarzanie procedury zanurzania kilkukrotnie w celu otrzymania jak najbardziej hydrofobowej warstwy.Then, the carbon nanomaterial is applied by immersing the carbon nanomaterial in a suspension in an organic compound, for example chloroform, and drying the sample. It is advantageous to repeat the dipping procedure several times in order to obtain the most hydrophobic layer possible.
Dla znawców oczywistym jest też, że procedurę można wykonać także w innej kolejności, to jest, nanieść odpowiednią ilość nanomateriału na sypką mączkę drzewną a następnie umieścić ją w siatce.It is obvious to those skilled in the art that the procedure can also be performed in a different order, that is, apply the appropriate amount of nanomaterial to loose wood flour and then place it in the mesh.
W przykładzie realizacji sączek wykonano używając grafenu jako nanomateriału węglowego, gazy bawełnianej jako materiału siatkowego 2 oraz mączki drzewnej jako materiał drzewny 1.In an embodiment, the filter was made using graphene as carbon nanomaterial, cotton gauze as mesh material 2 and wood flour as wood material 1.
W sposobie I przykładu realizacji 1 g nanopłatków grafenu wrzucono do 1000 ml chloroformu. Zawiesina została poddana homogenizacji z wykorzystaniem homogenizatora ultradźwiękowego. Moc dostarczona przez homogenizator wynosiła 100 W. Czas procesu wynosił 20 min. Następnie 20 g rozwłóknionego drewna zostało umieszczone w naczyniu, a następnie zalane przez 200 ml wytworzonego roztworu. Nasączona mączka drzewna została suszona w temperaturze 70°C przez 2 godziny, do całkowitego odparowania chloroformu. Nasączenie i suszenie powtórzono 5-krotnie. Mączka drzewna pokryta nanopłatkami grafenu została następnie owinięta z użyciem siatki poliamidowej o wielkości oczka 1,2 mm.In method I of the embodiment, 1 g of graphene nanoflakes was thrown into 1000 ml of chloroform. The suspension was homogenized using an ultrasonic homogenizer. The power supplied by the homogenizer was 100 W. The process time was 20 min. Then, 20 g of the defibrated wood was placed in the vessel, and then poured over 200 ml of the prepared solution. The soaked wood flour was dried at 70 ° C for 2 hours until the chloroform was completely evaporated. Soaking and drying was repeated 5 times. The wood flour coated with graphene nanoflakes was then wrapped with a polyamide mesh with a mesh size of 1.2 mm.
W sposobie II przykładu realizacji 1 g nanopłatków grafenu został wrzuconych do 1000 ml dichlorometanu. Zawiesina została poddana homogenizacji z wykorzystaniem homogenizatora ultradźwiękowego. Moc dostarczona przez homogenizator wynosiła 100 W. Czas procesu wynosił 20 min. Następnie 20 g mączki drzewnej zostało owinięte z użyciem siatki bawełnianej o wielkości oczka 2 mm. Owinięta siatką bawełnianą mączka drzewna została umieszczona w naczyniu, a następnie zalana przez 200 ml wytworzonego roztworu. Nasączona mączka drzewna została suszona w temperaturze 70°C przez 2 godziny, do całkowitego odparowania chloroformu. Nasączanie oraz suszenia powtórzono 5-krotnie. Następnie 2 ml polimeru hydrofobizującego, poli(dimetylosiloksan), zostało rozcieńczone w 200 ml chloroformu. Otrzymana owinięta siatką bawełnianą mączka drzewna została następnie zanurzona w rozcieńczonym roztworze poli(dimetylosiloksan). Nasączony sączek został suszony w temperaturze 70°C przez 2 godziny, do całkowitego odparowania chloroformu.In method II of the embodiment, 1 g of graphene nanoflakes was thrown into 1000 ml of dichloromethane. The suspension was homogenized using an ultrasonic homogenizer. The power supplied by the homogenizer was 100 W. The process time was 20 min. Then 20 g of wood flour was wrapped with a cotton mesh with a mesh size of 2 mm. The wood flour, wrapped in a cotton net, was placed in the vessel and then poured with 200 ml of the prepared solution. The soaked wood flour was dried at 70 ° C for 2 hours until the chloroform was completely evaporated. The soaking and drying were repeated 5 times. Then, 2 ml of the hydrophobizing polymer, poly (dimethylsiloxane), was diluted with 200 ml of chloroform. The resulting cotton-netted wood flour was then dipped in a dilute solution of poly (dimethylsiloxane). The soaked filter was dried at 70 ° C for 2 hours until the chloroform was completely evaporated.
W wariancie realizacji wytworzony sączek może zostać dodatkowo zmodyfikowany polimerem hydrofobizującym. Opcjonalnie również same nanomateriały węglowe mogą być modyfikowane polimerem hydrofobizującym.In an embodiment variant, the filter paper produced may be additionally modified with a hydrophobic polymer. Optionally, the carbon nanomaterials themselves can also be modified with a hydrophobic polymer.
Skuteczność rozwiązania potwierdzając przeprowadzone próby. Zważoną próbkę zamoczono w wodzie i rozpuszczalniku organicznym (chloroformie), po każdym zanurzeniu ważąc ją ponownie i susząc. Obliczono selektywność pochłaniania i chłonność. Selektywność pochłaniania mierzona jako iloraz masy wchłoniętego związku organicznego do sumy mas wchłoniętej wody i związku organicznego wzrosła z 53% dla czystej mączki drzewnej do 97,8% dla mączki drzewnej pokrytej grafenem. Natomiast chłonność, mierzona jako masa wchłoniętej wody przypadająca na 1 g sączka spadła z 15.4 g/g do 0.4 g/g.The effectiveness of the solution is confirmed by the tests performed. The weighed sample was soaked in water and an organic solvent (chloroform), reweighed and dried after each immersion. The selectivity of the absorption and the absorbency were calculated. The selectivity of the absorption, measured as the quotient of the weight of the absorbed organic compound to the sum of the weight of the absorbed water and organic compound, increased from 53% for pure wood flour to 97.8% for graphene-coated wood flour. On the other hand, the absorbency, measured as the weight of water absorbed per 1 g of filter, dropped from 15.4 g / g to 0.4 g / g.
Claims (11)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL423094A PL233206B1 (en) | 2017-10-06 | 2017-10-06 | Hydrophobic filter, selectively absorbing oils and organic compounds, intended for cleaning of waters and method for production of the filter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL423094A PL233206B1 (en) | 2017-10-06 | 2017-10-06 | Hydrophobic filter, selectively absorbing oils and organic compounds, intended for cleaning of waters and method for production of the filter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL423094A1 PL423094A1 (en) | 2019-04-08 |
| PL233206B1 true PL233206B1 (en) | 2019-09-30 |
Family
ID=65992122
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL423094A PL233206B1 (en) | 2017-10-06 | 2017-10-06 | Hydrophobic filter, selectively absorbing oils and organic compounds, intended for cleaning of waters and method for production of the filter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL233206B1 (en) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08117594A (en) * | 1994-10-20 | 1996-05-14 | Touyo Sangyo Souzou Center | Oil absorbing mat |
| JP2003047844A (en) * | 2001-08-02 | 2003-02-18 | Araco Corp | Oil adsorbent |
| CN104356674B (en) * | 2014-11-11 | 2016-09-07 | 广西大学 | A kind of preparation method of CNT lignin complex |
-
2017
- 2017-10-06 PL PL423094A patent/PL233206B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL423094A1 (en) | 2019-04-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Asadpour et al. | Application of Sorbent materials in Oil Spill management: A review. | |
| Duan et al. | Hydrophobic modification on surface of chitin sponges for highly effective separation of oil | |
| Ifelebuegu et al. | Nonconventional low-cost cellulose-and keratin-based biopolymeric sorbents for oil/water separation and spill cleanup: A review | |
| Ceylan et al. | Evaluation of butyl rubber as sorbent material for the removal of oil and polycyclic aromatic hydrocarbons from seawater | |
| Jiang et al. | Removal of oil from water using magnetic bicomponent composite nanofibers fabricated by electrospinning | |
| Haridharan et al. | Oil spills adsorption and cleanup by polymeric materials: A review | |
| Phanthong et al. | Fabrication and evaluation of nanocellulose sponge for oil/water separation | |
| Thilagavathi et al. | Oil sorption and retention capacities of thermally-bonded hybrid nonwovens prepared from cotton, kapok, milkweed and polypropylene fibers | |
| Karan et al. | Oil spill cleanup by structured fibre assembly | |
| Nyankson et al. | Advancements in crude oil spill remediation research after the Deepwater Horizon oil spill | |
| Anju et al. | Magnetically actuated graphene coated polyurethane foam as potential sorbent for oils and organics | |
| US8795534B2 (en) | Systems and methods for removing oil from fluid streams | |
| Li et al. | Electrospun PS/PAN fibers with improved mechanical property for removal of oil from water | |
| Gote et al. | Advanced synthetic and bio-based sorbents for oil spill clean-up: a review of novel trends | |
| Yen Tan et al. | A Review on Oil Spill Clean-up Using Bio-Sorbent Materials with Special Emphasis on Utilization of Kenaf Core Fibers. | |
| Gopakumar et al. | Nanocellulose: extraction and application as a sustainable material for wastewater purification | |
| Neelamegan et al. | Synthesis of magnetite nanoparticles anchored cellulose and lignin-based carbon nanotube composites for rapid oil spill cleanup | |
| JPH05501986A (en) | Adsorbent materials and their uses | |
| Yu et al. | Magnetically enhanced superhydrophobic functionalized polystyrene foam for the high efficient cleaning of oil spillage | |
| Yin et al. | Resource recovery of Eichhornia crassipes as oil superabsorbent | |
| Poddar et al. | Environmental friendly Polyacrylonitrile nanofiber mats encapsulated and coated with green algae mediated Titanium oxide nanoparticles for efficient oil spill adsorption | |
| Subramoniapillai et al. | Oil spill cleanup by natural fibers: a review | |
| Dutta et al. | Removal of organic solvents and oils from wastewater by absorption with crosslinked poly (ethylene-co-vinyl acetate) modified by cetyl alcohol | |
| Aquino et al. | Adsorptive removal of lead (Pb2+) ion from water using cellulose acetate/polycaprolactone reinforced nanostructured membrane | |
| Hussein et al. | Oil spill sorption using carbonized pith bagasse. Application of carbonized pith bagasse as loose fiber |