包覆Fe_3O_4纳米粒子的制备及其在油田污水处理中的应用初探

摘要

采用共沉淀法合成Fe3O4磁性纳米粒子,并用阳离子表面活性剂(901)对Fe3O4纳米粒子进行表面包覆,制备了复合磁性纳米粒子Fe3O4/901。合成Fe3O4/901纳米粒子的最佳条件为:体系pH值为7,901质量浓度15g/L,反应温度60℃,反应时间30 min,Fe3O4、901浓度比为4∶1。自制Fe3O4纳米粒子的饱和磁化强度为59.61emu/g,具有超顺磁性。透射电镜分析得到Fe3O4粒子的平均粒径为20 nm,Fe3O4/901粒子的平均粒径为25nm,并通过红外光谱证实了901在Fe3O4粒子表面的包覆。对胜利油田孤四联井排含油污水的处理结果表明:Fe3O4/901纳米粒子与聚合氯化铝和阳离子聚合物复配使用,加剂后仅1 min,污水含油量从1078.3 mg/L降至14.5 mg/L,悬浮物从146 mg/L降至20 mg/L,与复配前相比,除油率提高约3%,悬浮物含量降低79%,絮体沉降速度明显加快。