芝麻荚基高效破乳剂的合成及其在含油废水处理中的应用性能研究

本研究开发了一种新型疏水磁性生物炭SCMH，通过Fe3O4磁化负载和十二烷基硫醇疏水修饰的三步法制备，对豆油、柴油、润滑油等多种O/W乳液展现97.24%的破乳效率。其通过静电中和、油滴聚集和界面膜破坏三重协同机制实现高效分离，且在盐度/pH变化下保持稳定性，五次循环后效率仍达82.6%，为生物质资源化利用提供新策略。

　　

材料

芝麻荚购自本地超市。十二烷基硫醇（98%）购自上海麦克林生化科技有限公司；三氯化铁水合物（≥99.0%）、无水乙酸钠（≥99.0%）和聚乙二醇（CP，分子量10000）购自天津科密欧化学试剂有限公司；正己烷（98%）购自天津新宇精细化工有限公司；盐酸（AR）和氢氧化钠（AR）由西陇科学股份有限公司提供。

SCMH的表征分析

图2(a)展示了样品SCMH的傅里叶变换红外光谱（FTIR），其中CMH为天然生物质芝麻荚经碳化和磁化后的产物。3436 cm^?1和1400 cm^?1处的特征峰归属于-OH伸缩振动；1634 cm^?1和1555 cm^?1处的信号分别对应羧酸基团中C=O伸缩振动和烷氧基中C-O伸缩振动。结果表明SCMH富含羟基和含氧官能团，有利于提升界面亲和性。

结论

本研究证实通过十二烷基硫醇疏水修饰合成的磁性生物炭破乳剂SCMH可有效处理多种O/W乳液，验证了初始假设。FTIR和扫描电子显微镜（SEM）结果确认了SCMH的成功合成；振动样品磁强计（VSM）显示其具有优异的磁响应性，便于材料回收利用；静态接触角、分散性及界面张力测试表明SCMH具有显著疏水性和高表面活性。