摘要:
在煤化工行业,醇胺可作为有效萃取煤焦油中酚类化合物的溶剂,但萃取剂的氨基(-NH2)和酚羟基之间易形成氢键,导致部分有机胺残留在酚油中。因此,开发高效、稳定的固体吸附剂,去除酚油中残留的胺类萃取剂是极为必要的。以氧化石墨烯和对氨基苯磺酸重氮盐为原料、乙二胺为交联剂,经过水热反应和冷冻干燥制备了一种可压缩、易回弹的磺化石墨烯气凝胶(SGA),并用做去除酚油中残留有机胺的吸附剂。通过强吸电子效应的磺酸基(-SO3H)将-NH2固相吸附。FT-IR和元素分析结果证实,磺化策略能够在石墨烯表面有效引入-SO3H,且其含量可调控;氮气吸脱附测试结果表明,SGA的平均孔径为12~14 nm,其较大的介孔结构有利于粗酚油的吸附贮存。饱和吸附实验结果表明,SGA对粗酚油的平均吸附量为100 g/g。吸附试验结果表明,当氧化石墨烯和对氨基苯磺酸重氮盐的质量比为1:3时,在180 ℃下水热反应12 h制备的磺化石墨烯气凝胶(SGA2),对酚油中残留醇胺的吸附效果较好,酚组分含量由69.02 wt%(原酚油浓度)提升至76.41 wt%(吸附醇胺后)。对SGA2进行20 min氧等离子体处理后,其在50 ℃时对醇胺吸附效果达到最高,酚油含量进一步提升至79.89 wt%。SGA2展现出较好的醇胺吸附性能,为高效碳基吸附剂的制备提供了理论支撑。