基于废润滑油 / 重质油 / 沥青的碳纳米材料绿色提取工艺及性能研究

摘要

针对传统碳纳米材料制备方法成本高、能耗大、工艺复杂等问题，本文提出了一种以废润滑油、重质油或沥青为原料，通过膜法过滤结合溶剂萃取提取碳纳米材料的绿色工艺。系统考察了预处理、操作温度（≤120℃）、压力（0.2-1.0 MPa）及膜材料选择等关键工艺参数对分离效果的影响。结果表明，该工艺能成功提取尺寸范围为0.7-50 nm的碳纳米材料，并实现按尺寸分级，产品纯度高达99.0%。其中，以石油沥青为原料的碳纳米材料收率最高，可达2.2-3.5%。与传统石墨电弧法、化学气相沉积法等相比，本方法具有原料成本低廉、工艺流程简单、操作条件温和、能耗低以及环境友好等显著优势。所获碳纳米材料形貌规整、比表面积高，在能源存储、环境修复及复合材料等领域展现出良好应用潜力。本研究为碳纳米材料的低成本绿色制备及含碳废料/重质资源的高值化利用提供了新途径。