收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

特殊浸润性海绵的制备及油水分离应用研究

许亮鑫  
【摘要】:随着社会的进步与发展,人们越来越重视环境污染问题,导致对于含油废水的处理要求也在不断提高。特殊浸润性油水分离材料以高选择性和高分离效率的特点,成为研究人员广泛关注的研究热点。因为特殊浸润性海绵的孔洞孔径远大于微滤膜和超滤膜的膜孔孔径,所以海绵被认为并不适合进行乳液的破乳。我们从海绵材料如何实现破乳的问题出发,制备了一系列具有特殊浸润性的海绵,并对这些海绵的微观形貌、浸润性和油水分离性能进行了系统研究。通过发展出吸收式破乳方法,实现了海绵对水包油型乳液的破乳,并考察了海绵的表面浸润性对乳液破乳的影响。此外,在原有的研究基础上,我们探索出基于聚丙烯酸的金属离子响应体系,可以实现材料表面浸润性的可控转变。首先,我们开发了表面具有超亲水性、疏水性和两憎性的三类聚氨酯海绵,可用于不互溶的油水混合物的分离和水包油型乳液的破乳。超亲水海绵表面的亲水涂层能够吸收水形成水凝胶层。该水凝胶层在油水分离中可以阻止油相通过网膜,在吸收式破乳过程中则起到高分子絮凝剂的作用。疏水性海绵表面的表面自由能较低,在油水分离中会阻止表面自由能较高的水相通过,在吸收式破乳过程中可以吸收乳化油滴以降低整个体系的能量。两憎性海绵不仅能用于吸收式破乳,还可以进行过滤式破乳。其次,我们合成了新型的超亲水自支撑海绵,可用于水包油型乳液的吸收式破乳。该自支撑海绵由聚丙烯酰胺和壳聚糖通过物理共混获得,制备过程十分简单。自支撑海绵吸收水后会形成带有正电荷的水凝胶层,对于阴离子型表面活性剂稳定的水包油型乳液比阳离子型的破乳分离效率更高。自支撑海绵的破乳分离效率在92%以上,能够处理4倍于自重的乳液。通过“呼吸破乳”机制可以解释多孔块状材料的吸收式破乳现象。最后,我们制备了包覆线性聚丙烯酸和聚多巴胺的油水分离网,能够实现汞离子响应的浸润性转变。分离网的聚丙烯酸涂层吸收水后可形成水凝胶进而表现出超亲水和水下疏油性。当分离网被浸泡在饱和Hg2+溶液后,Hg2+可以与材料表面的聚丙烯酸螯合产生非极性的聚丙烯酸汞,从而转变为疏水性和水下超亲油性。所制备的分离网在重力作用下,能够有效分离不互溶的油水混合物,并可通过汞离子的浓度来调节分离网的浸润性以适应不同的油水分离使用场景。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 时刚;井下油水分离技术的高速发展[J];国外油田工程;2000年03期
2 栗恒祥;;油水分离技术的基础理论探讨[J];建筑技术通讯(给水排水);1988年03期
3 岳继红,齐春海;井下油水分离技术最新进展[J];油气田地面工程;2003年11期
4 孙其华;;高效油水分离系统[J];石油化工环境保护;2005年03期
5 崔玲珉;船用油水分离实验与检验设备的研究[J];交通环保;1984年04期
6 费守思;船用油水分离装置的改装浅析[J];交通环保;1991年04期
7 ;化学所在连续高效油水分离研究方面取得重要进展[J];河南化工;2013年15期
8 隋智慧,秦煜民;油水分离技术的研究进展[J];油气田地面工程;2002年06期
9 王卫强;李朝阳;马贵阳;高岩;张晗;;油水分离技术优化研究[J];节能技术;2011年05期
10 陈彬;刘阁;张贤明;;温度对油水分离的影响研究[J];机械科学与技术;2014年02期
11 齐鲁;新型除砂及油水分离装置[J];石油机械;2002年02期
12 M.L.Wiggins;牛宝荣;徐军林;;井下油水分离技术综述[J];吐哈油气;2006年02期
13 万楚筠;黄凤洪;廖李;祝俊;;重力油水分离技术研究进展[J];工业水处理;2008年07期
14 姜静璐;徐媛媛;;油水分离画[J];时尚育儿;2012年03期
15 李小勇;旋流油水分离技术在含油饱和污水中的应用[J];株洲工学院学报;2003年05期
16 孔庆兵,丁剡鞍;用浮油自动收集和油水分离技术处理轧钢废水浮油[J];冶金动力;2005年02期
17 张博;王建华;吴庆涛;康志强;;现代油水分离技术与原理[J];过滤与分离;2014年02期
18 景仲林;浅谈油水分离井的设置[J];石油库与加油站;2002年03期
19 薄启炜,张琪,赵东伟,张秉强;重力式井下油水分离确定分流比的实验研究[J];石油机械;2003年06期
20 张国珍;张晓波;;沙特阿拉伯大油田油水分离经验[J];国外油田工程;2006年06期
中国重要会议论文全文数据库 前6条
1 史仕荧;吴应湘;许晶禹;刘敏;罗昌华;王胜;;导流片型管道式分离器油水分离结构优化[A];第十三届全国水动力学学术会议暨第二十六届全国水动力学研讨会论文集——E工业流体力学[C];2014年
2 王珂伟;;基于膜技术进行油水分离过程特性研究[A];中国机械工程学会摩擦学分会润滑技术专业委员会第九届(温州)学术年会论文集[C];2004年
3 张鹏;;现代油水分离技术[A];2003年11省区市机械工程学会学术会议论文集[C];2003年
4 蔡文斌;薄启炜;李兆敏;;井下油水分离旋流器室内实验研究[A];第二十届全国水动力学研讨会文集[C];2007年
5 强光初;;论表面工程行业的油水分离[A];2002北京电镀行业清洁生产研讨会论文集[C];2002年
6 李琳;刘兆阅;;具有光催化自清洁和水下超疏油性质的油水分离膜[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第21分会:光化学[C];2014年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 李辈辈;亲油疏水型海绵和膜基油水分离材料的制备及其性能研究[D];上海大学;2016年
2 许亮鑫;特殊浸润性海绵的制备及油水分离应用研究[D];清华大学;2016年
3 徐桂龙;疏水亲油有机无机复合乳液的制备及其在油水分离滤纸的应用研究[D];华南理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李冲;铜基底特殊浸润性双向油水分离膜的制备及应用[D];哈尔滨工业大学;2015年
2 朱锦龙;具有微纳复合仿生结构的油水分离膜材料的制备及性能研究[D];新疆大学;2015年
3 蒋约林;环境响应型纺织基吸附材料用于高效油水分离的研究[D];浙江理工大学;2016年
4 刘灿;超浸润油水分离材料的制备及其性能研究[D];江苏大学;2016年
5 高晓佳;柔性二硫化钼海绵的制备及其油水分离和吸附性能研究[D];湘潭大学;2016年
6 李东霖;油水分离功能化表面的制备与性能研究[D];北京化工大学;2016年
7 高琳;超浸润多孔金属材料油水分离特性及耐久性研究[D];东南大学;2016年
8 余晓月;非尺寸因素对聚结板内油水分离性能的影响研究[D];西安石油大学;2016年
9 渠少波;超浸润表面的制备及其在油水分离中的应用[D];东华大学;2017年
10 郭素明;涤棉基底可逆超亲疏油水分离膜的制备及应用[D];东华大学;2017年
中国重要报纸全文数据库 前7条
1 记者 朱斌斌;我市企业攻克油水分离难题[N];舟山日报;2011年
2 唐晓伟 张永琴;哈工程大发明高效油水分离装置[N];中国船舶报;2013年
3 本报通讯员 戴敬凯 见习记者 杨涛利;发现油水分离新材料[N];中国环境报;2013年
4 记者 李泳沩;油水分离技术研制成功[N];吉林日报;2009年
5 李明泰赵亮;井下油水分离技术攻关获重大突破[N];中国石化报;2007年
6 记者 马昭 实习生 杨问侠;油水分离装置未安装到位吊销营业执照[N];西安日报;2010年
7 科信;新型油水分离网膜材料研制成功[N];中国化工报;2004年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978