随着工业经济的快速发展,石油的生产和需求与日俱增。石油泄漏和化学物质泄漏造成的水污染给生态自然环境造成一系列灾难性危害,也会危害人类的健康和导致严重的经济后果。为了保护生态系统,水生环境中频繁发生的溢油已成为亟待解决的关键问题。因此,开展吸油材料的研究具有重要的现实意义。天然纤维材料以其资源丰富、成本低廉、可再生、可降解等特点,在吸油、油水分离等领域表现出诸多优势,在解决溢油污染问题方向受到国内外研究学者的关注。萝藦是多年生萝藦科萝藦属植物,其纤维呈中空结构,表面疏水亲油,目前在吸油领域的应用研究较少。为了开发萝藦纤维在油水分离领域方向的应用,课题探究萝藦纤维的吸油性能,以及基于萝藦纤维,开发制备新型吸油材料,主要研究结果如下:(1)对萝藦纤维的吸油性能和疏水性及亲油性进行了深入的研究。扫描电镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析表明,萝藦纤维具有中空管状结构,纵向挺直,分布有凹槽。萝藦纤维主要化学成分为纤维素、木质素和半纤维素,表面含有疏水性蜡层。萝藦纤维在60 s的接触时间内,萝藦纤维的水接触角可达121°以上,有相对稳定的疏水性能,与机油的接触角为0°,有着良好的疏水亲油性能。萝藦纤维集合体对各种油类和有机溶剂的吸收能力为48.2~137.8 g/g,并且表现出较高的吸附速率。萝藦纤维能有效地回收水面或水面以下的油和有机溶剂,具有良好的油水分离能力。经过7次循环使用后,萝藦纤维仍具有良好地吸油性能。萝藦纤维具有较高地吸附能力、环境相容性和良好的可重复利用性,其作为天然吸油剂具有很大的潜力。(2)以萝藦纤维为原料,利用亚氯酸钠对其进行改性处理,采用常压干燥的方法制备SC-MJFs气凝胶,采用化学气相沉积法对SC-MJFs气凝胶进行疏水化改性。考察甲基三甲氧基硅烷用量、改性时间、改性温度对MTMS改性SC-MJFs气凝胶疏水性能的影响,最适宜反应条件为0.1 g SC-MJFs气凝胶,200μL甲基三甲氧基硅烷,600μL去离子水在70℃下反应2 h。SC-MJFs气凝胶经MTMS改性处理后,具有良好的疏水性,与水的接触角达135°。MTMS改性SC-MJFs气凝胶对硅油、二氯甲烷、正己烷、菜籽油和机油的饱和吸附量分别为23.4 g/g、30.4 g/g、14.7 g/g、25.5 g/g和24.3 g/g,表现出较高的油吸附能力和良好的油/水选择性。需要进一步提高MTMS改性SC-MJFs气凝胶的结构稳定性,提高其可重复使用性。