[发明专利]壳聚糖/二氧化硅复合材料

说明书

本发明公开一种壳聚糖/二氧化硅复合材料，其制备方法具体包括：步骤S1、将壳聚糖粉末溶解在1vol％的乙酸水溶液中或将羧化壳聚糖溶解在水中后得到壳聚糖溶液；步骤S2、向所述步骤S1中获得的壳聚糖溶液中加入甘油，然后将其搅拌混匀得到混合溶液；步骤S3、在搅拌状态下，向所述步骤S2中获得的混合溶液加入纳米二氧化硅粉末得到壳聚糖/二氧化硅混合液；步骤S4、将所述步骤S3获得的壳聚糖/二氧化硅混合液低温预冻后，再真空冷冻干燥后得到壳聚糖/二氧化硅复合材料。本发明所述壳聚糖/二氧化硅复合材料具有优异的吸附性能，可用作劣化变压器油的吸附剂。

技术领域

本发明涉及壳聚糖/二氧化硅复合材料技术领域，具体涉及壳聚糖/二氧化硅复合材料及其其制备方法技术领域，还涉及劣化油品脱色系统及其工艺技术领域。

背景技术

我国大部分油浸式变压器使用的绝缘油都是矿物油，它是石油的一种分馏产物，外观呈浅黄色透明液体。而颜色是变压器油的一项重要指标，从外观颜色可以判断出油品的老化程度。变压器经过长期的运行后，变压器油会在电场、热、机械力等的作用下，会产生氧化生成各种有色物质、胶质、沥青质等，这些物质不仅使得油品的颜色变深，甚至会破坏油的电气性能，最终可能导致变压器事故的发生。废旧变压器油往往在外观上的颜色比较深，呈黄色或者深褐色，但劣化后的变压器油中的有害物质是少量的，大部分物质是可以重复利用的，因此对废油进行再生处理是最好的处理方式，而吸附脱色处理是不可避免的一道步骤。

壳聚糖具有无毒、可生物降解、极强的絮凝作用、沉淀性好等优点，使其成为一种理想的环保吸附剂，能克服传统吸附剂难以无害化处理、易造成二次污染等缺点。

中国发明专利申请号201810450682.4公开了一种碱性壳聚糖膜用于矿物绝缘油脱色的方法，包括以下步骤：1)先将壳聚糖粉末分散在碱与尿素混合的溶剂体系中，依次进行冷冻、解冻、脱泡处理，得到壳聚糖碱性溶液；然后向壳聚糖碱性溶液中加入环氧氯丙烷进行交联及脱泡，得到壳聚糖预凝胶溶液；再将壳聚糖预凝胶溶液流延于模具中进行膜成型，最后将成型的膜进行洗涤和干燥，得到碱性壳聚糖膜；2)将待处理的矿物油倒入反应器中，然后加入步骤1)得到的碱性壳聚糖膜进行混合，升温至60-80℃，反应8-12h，冷却过滤，即可得到脱色后的矿物油。此种脱色方法对劣化的变压器油的脱色效果有限，无法有效的吸附劣化油品中的有色物质。

中国发明专利申请号201410688294.1公开了一种用于废矿物油的复合金属氧化物脱色剂及其脱色方法等。采用此种脱色材料和脱色方法的吸附效果有限，同时会产生较难处理的废水，增大了后续废水处理的难度。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种脱色吸附效果好，能够有效的吸附劣化的油品中的有色物质的壳聚糖/二氧化硅复合材料及其制备方法，且壳聚糖/二氧化硅复合材料的结构稳定，沉淀性好，使吸附有色物质后的壳聚糖/二氧化硅复合材料容易与变压器油分离，不易对变压器油造成二次污染的脱色系统及工艺，采用的技术方案为：

一种壳聚糖/二氧化硅复合材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤S1、将壳聚糖粉末溶解在1vol％的乙酸水溶液中或将羧化壳聚糖溶解在水中后得到壳聚糖溶液；

步骤S2、向所述步骤S1中获得的壳聚糖溶液中加入甘油，然后将其搅拌混匀得到混合溶液，其中，所述甘油的添加量为所述壳聚糖溶液中壳聚糖粉末或羧化壳聚糖质量的25-30％；

步骤S3、在搅拌状态下，向所述步骤S2中获得的混合溶液加入纳米二氧化硅粉末得到壳聚糖/二氧化硅混合液，其中，所述纳米二氧化硅粉末的添加量与所述壳聚糖溶液中壳聚糖粉末或羧化壳聚糖的质量比为1-2:1；

步骤S4、将所述步骤S3获得的壳聚糖/二氧化硅混合液低温预冻后，再真空冷冻干燥后得到壳聚糖/二氧化硅复合材料。