多孔磁性纳米二氧化硅微球的制备及用于油污吸附(2)
1.1 石油污染 近年来，人们的生活水平逐渐提高，出行基本依靠交通工具，对石油的依赖程度就越来越大、导致我国每年排入大海的石油量越来越多。据统计每年至少达 11.6万吨，并且呈逐年上升趋势。目前，中国近海海域石油的平均浓度已经达到了 0.055mg/L [4]。海洋石油污染不仅影响了沿海居民的生活以及经济发展，而且引起了全世界的高度注意。
1.1.1 石油污染的概念 石油污染是指在石油开采、运输、装卸、加工和使用过程中，由于石油的泄露或者排放而引起的污染，它主要发生在海洋[5]。在第二次工业革命之后，石油成为一种新的能源，被用于发展人们的经济，同时随着石油在人们生活中的大量使用，由此引发的一些污染问题也随之产生。石油污染分为海洋石油污染，土壤石油污染，空气石油污染三大类。现阶段，主要是石油对海洋的污染问题，这一问题已成为世界性的污染问题。
1.1.2 石油污染的治理方法 目前国际上普遍采用的治理及回收石油的技术方法大概分以下三类。 （1）生物治理法：生物治理污染土壤的方法是指利用特定的生物吸收、降解土壤中的石油污染物 ，从而达到净化土壤、修复生态的治理方法。通常情况下，通过人工选择、培育改良特定的吸油微生物，然后将得到的微生物投放在受污领域，在微生物的新陈代谢的生命活动中慢慢达到治理石油污染的目的[6]。 (2)化学治理法:通过燃烧，或者使用化学处理剂(如乳化分散剂 、集油剂 、凝油剂 、沉降剂 ) 与污染物通过发生化学反应来治理。主要的化学治理方法有 ：化学氧化方法、萃取方法和土壤洗涤方法。 （3） 物理治理法:使用清污船及附属回收装置[7] 、围 油 栏[8] 、吸油材料[9]及磁性分离 [10]。在现阶段，在吸废油科学技术邻域中，可利用的有效的吸油方法可谓是少之又少，用于吸油的材料也是难以找寻。海绵、粘土等多孔性物质最早被人们用来吸油, 可是结果并不理想。这种吸油材料有着明显的缺点:吸油量不大, 吸油倍率(质量比)较小;油水选择性不高, 往往吸油的同时也吸水;保油性差, 轻轻加压就会再次漏油[11]。 这些缺点的存在使得它们的应用受到限制。后 来, 科学家受到表面活性剂表面改性的启发,以等规聚丙烯树脂为反应物, 采用纺连法一步成网, 再经针刺成毡制备丙纶吸油毡 , 研究用吸油垫来做吸油材料[12]。 通过这种方法，吸油材料的油水选择性和吸油率明显增大， 令人遗憾的是在高压力下这种吸油材料又会出现重新漏油的现象。后来从事这项研究的科学家们利用高吸水树脂的知识, 推动了吸油材料向高吸油树脂的转变。而本文研究的课题主要是多孔性磁性纳米 Fe3O4@ SiO2 微球材料，该材料吸油倍率大、油水分离性高，保油能力强, 不易再次漏油, 是一种高性能的新型吸油材料。目前要除去溢出的油，各种传统的措施均已采用，包括机械收集物理吸收，生物修复，燃烧方法和其它的一些方法。与其他措施相比，物理吸附具有价格低廉，操作方便，高吸油能力的优势。因此，使用物理吸收性材料被认为是最有效的脱脂方法之一，目前，自然吸收材料如粘土和稻草，应用于油-水分离，但是由于低吸收性和重复使用困难性，使得它们不适合用于大型化除油，这限制了它们的应用。这种情况下，使合成材料的发展更为迅速。近年来，各种吸收材料，例如，纤维素的气凝胶，薄膜。碳纳米管，泡沫，海绵，已被合成用以吸收油，这都归功于它们的超疏水和超亲油性质。在一般情况下，一个优秀的吸油材料应具备超疏水性和超亲油性，且油水分离时保持较高的选择性[13]，同时还应要求简单的制备工艺和较强的循环利用的能力。然而，发达国家吸收材料还是有一些缺陷，为防止物料不能满足上述要求。近日，世界各地都在研究多孔二氧化硅。由于它的比表面积大，密度低，并相互连接的孔隙结构，它已被广泛地用于药物，催化、传感领域，因此进一步的研究很有必要。