摘要
石墨是重要的战略物资,是我国的优势矿物资源.新型石墨材料的开发是发展提升石墨产业的主要途径.膨胀石墨具有优异的液相吸附性能,特别是对油品、大分子有机物有超大吸附能力.这一优异性能,经过长期的研究,在石墨业界已经有了共识.但是,在产业中膨胀石墨至今还主要是作为柔性石墨制备的中间产物,其吸附特性没有得到应用.膨胀石墨的液相吸附性能在环境保护及污水处理中有广阔的应用前景.最近中央发布了水十条,在水资源保护、水处理上五年将投入2万亿.这为膨胀石墨环保材料产业化提供了极大的机遇.水处理膨胀石墨环保材料的使用对象目前有两个大的领域.一是因为石油泄漏引发的水体油污染治理,一是城市污水处理.水体油污染,由于油轮、油井泄漏造成的灾难性海洋污染,全球多有呈现,接近三年两发,还有航道、港口因船舶燃油、润滑油的跑冒滴漏造成的油污染.城市污水处理,我国城市污水厂日处理污水两亿多立方,大多数排放只能达到B1级甚至2级,而排入流域需要达到A1级.主要不达标的指标是COD,完全达标,现有技术的处理成本太高.水体油污染治理及城市污水处理都是综合工程,一种技术或方法不可能完成.膨胀石墨环保材料治理的对象是航道、港口的水面薄油层及大量油品泄漏应急处理后的薄油层,对城市污水则是不达标的排放水体.对于薄油层治理,膨胀石墨环保材料比现有技术用的吸油毡、消油剂具有更大的吸油量及吸附速度,并且相对后者,不造成二次污染.对于城市污水处理,研究表明,膨胀石墨环保产品比现用的活性炭,对COD的吸附能力要高十倍以上.对现在污水厂的排放水体,理论上,每立方排放水体使用2g膨胀石墨就可以使水体品质提高一个等级.膨胀石墨环保材料在上述领域广泛应用,年需求量将以十万吨计.低成本膨胀石墨的制备、油污染处理环保材料制品、污水处理环保材料制品、相关水处理的技术装备、处理后材料的回收、后处理等完整产业链将形成一个具有自主知识产权的高新技术新产业.预测,5-10年,将会形成这个高新技术新产业,其产值将超过佰亿.清华大学经过二十多年持续、深入的研发,上述产业链各环节已经具有基本的成果.