收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

超浸润表面的制备及其在油水分离中的应用

渠少波  
【摘要】:近年来原油的泄露和生活用油的随意排放,在造成巨大经济损失的同时也给生态环境带来了严重的迫害。众所周知,油和水的表面张力存在着较大的差异,因此可以选择对油和水具有不同亲和力的材料作为油/水分离材料,进行油/水混合物的分离,并且可以通过赋予材料特殊浸润性,以增强材料的油水分离效率。表面润湿性是固体表面的一个重要性质,近年来超浸润表面,如:超疏水,超亲水,以及Janus表面的研究逐渐引起了大家的广泛关注。本文制备并研究了三种不同的材料(亲水,超疏水和Janus织物)在油/水分离中的应用,主要结论如下:超浸润表面的制备及其在油水分离中的应用。(1)经传统前处理工艺处理后的纯棉机织物,由于其本身具备空气中亲水和水下疏油的特性,润湿的棉织物能够用于分离轻油/水组成的油水分层体系,并且经过50次循环使用后其油水分离效率依然能够大于98%,但经前处理的纯棉机织物作为油水分离材料,在油水分离过程中也存在着一定的缺陷,即其不能够分离重油/水组成的油水分层体系。(2)为了弥补纯棉机织物在油水分离应用中的不足,本文介绍了一种简单的制备耐久性,超疏水表面的方法。将(3-巯基丙基)-三甲氧基硅烷为前驱体制备的Si O2溶胶,通过浸渍的方法处理到棉织物表面,接着通过氨气引发聚合反应的方法,在棉织物表面生长出Si O2颗粒,最后借助点击化学的手段,将甲基丙烯酸十三氟辛酯接枝到棉织物表面,对棉织物进行表面改性,以降低其表面能。这便制备出了具有优异超疏水特性的棉织物。水在制备的超疏水织物表面的接触角和滚动角分别为:155°,和5°;制备的超疏水织物,具有良好的摩擦牢度,经摩擦牢度仪破坏织物组织结构后,仍能保持较好的超疏水特性;此外处理后的织物还具备优异的耐酸和耐紫外光照的特性。制备的超疏水织物在油水分离的就应用中,能够高效地实现重油/水组成的油水分层体系的分离,并且经过50次的循环使用后其分离效率仍在98%以上。但在油水分离过程中以超疏水棉织物作为油水分离材料也存在着明显的缺陷,即其不能够分离轻油/水组成的油水分层体系。(3)为了赋予基底同时具备轻油/水和重油/水两种体系的油水混合物高效分离的功能。本文介绍了一种简单的方法,制备单面亲水和单面疏水的Janus织物。利用上述制备的超疏水织物不耐强碱的特性,将上述制备的超疏水棉织物,放到1mol/L的烧碱溶液中加热保温30min,只破坏超疏水织物一侧的粗糙结构和低表面能物质,便可获得一面亲水一面疏水的Janus织物。研究发现在油水分离实验中,以Janus织物作为油水分离材料进行油水分离时,当重油/水混合物首先接触到Janus织物亲水面时,Janus织物能够高效地将重油/水混合物分离开。将Janus织物的亲水面润湿,当轻油/水混合物首先接触到Janus织物疏水面时,Janus织物能够高效地将轻油/水混合物分离开。此外Janus织物在油水分离实验中具有高效和高循环次数的特点经过10循环使用后依然能达到98%的分离效率。


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2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 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 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
4 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
5 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
6 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
7 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
8 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
9 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
10 刘其保;基于纬二重组织的油水分离织物的设计及制备[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