收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

超浸润油水分离材料的制备及其性能研究

刘灿  
【摘要】:近些年,工业发展与科技进步为人们带来了无数的福利的同时,也为人们带来了许多的麻烦。其中就包括了油类以及有机溶剂对水资源的污染,油水污染不仅对资源是一种浪费,而且严重威胁人们的日常生产生活。目前,已经有研究学者研究制备出了多种具有超浸润性能(超疏水、超亲水、超疏油和超亲油)的油水分离材料用于处理上述污染问题。但是现存的超浸润功能材料大多需要昂贵的原料、并且制备过程复杂、机械稳定性差。为了解决上述问题,本论文在参考相关文献成果的基础上,充分利用生活中的廉价或者是废弃物作为原料,制备了多种超浸润油水分离材料,具体取得以下结论:1.采用日常生活中常用的聚氨酯海绵作为基体,通过水热反应制备了磁性聚氨酯基石墨烯泡沫。其对水的接触角达到158±1°,对油的接触角为0°,表现出超疏水/超亲油性。将该泡沫应用于分离多种油水混合物,如十六烷、润滑油、植物油等与水的油水混合物,发现其吸油质量比达到9-27,体积占用率达70%以上。通过引入Fe3O4赋予该泡沫磁性,实验发现,没有外力作用下,其在磁场驱动下能够完成油水分离,仅耗时7s,重复利用多次之后其吸油比率仍能保持在首次吸油比率的90%以上。2.采用废弃烟蒂作为构筑超疏水/超亲油材料的基体,通过一步浸泡修饰的方法,将清洗后的烟蒂浸泡在十八烷基三氯硅烷的正己烷溶液中,常压干燥制备得到超疏水/超亲油烟蒂。通过一系列的分析表征探讨了其反应机理,在烟蒂的醋酸纤维骨架上面形成了微纳米的粗糙结构,通过成分分析可知表面生成了硅氧基团,在醋酸纤维素表面构筑了超疏水超亲油的硅氧基团。该烟蒂应用于普通油水分离中的分离效率可以达到98%以上,而分离油水乳液的流量可以达到2500L m-2 h-1,其分离得到的油类产物纯度为99.96%以上。更重要的是,将废弃烟蒂通过简单的实验方法构筑得到超疏水/超亲油功能材料为废物利用提供了一种新颖的思路与方法。3.采用从贝壳中降解得到的壳聚糖作为原料合成壳聚糖基纳米复合材料,将其喷涂在多种基体表面构筑具有超浸润性能的表面,进一步将其喷涂在不锈钢网表面构筑油水分离材料。喷涂有壳聚糖基纳米复合涂层的表面所含亲水疏油成分以及粗糙的微纳米结构共同导致其具有超亲水/超疏油性能,水滴跟油滴在其表面的接触角分别为0°和157±1°。考察了不同液滴在超亲水/超疏油不锈钢网的粘附性,十六烷液滴可以轻松的从该表面滑落,水滴则会完全铺展渗透。将其应用于油水分离中,发现其分离效率能够达到98.9%,采用去离子水简单清洗之后即可重复利用。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前15条
1 石彦龙;杨武;冯晓娟;;超疏水-超亲油棉织物的制备及在油水分离中的应用[J];高等学校化学学报;2015年09期
2 张雪梅;高晓明;牛风兴;杨晓霞;;超疏水材料在油水分离领域应用研究现状及存在的问题[J];辽宁化工;2017年12期
3 张靓;赵宁;徐坚;;特殊浸润性表面在油水分离中的应用[J];科学通报;2013年33期
4 党钊;刘利彬;向宇;方文元;;超疏水-超亲油材料在油水分离中的研究进展[J];化工进展;2016年S1期
5 石彦龙;汪志丹;方芸;吕涛;冯晓娟;冯雷;杨武;;超疏水超亲油铜网的制备及其在油水分离中的应用(英文)[J];应用化学;2017年04期
6 李群;丁秋夫;刘鑫磊;于志家;;超疏水膜油水分离特性实验研究[J];工程热物理学报;2018年02期
7 吴宗策;胡利杰;梁松苗;;油水分离膜的研究进展[J];合成树脂及塑料;2016年03期
8 陆启富;于志家;孙晓哲;;超疏水膜油水分离器的设计与实验[J];辽宁化工;2012年08期
9 叶春波;;可拉伸-超耐用超疏水材料用于高效油水分离[J];石油化工腐蚀与防护;2017年05期
10 杨振生;李亮;张磊;王志英;李柏春;;疏水性油水分离膜及其过程研究进展[J];化工进展;2014年11期
11 祝青;刘慧慧;肖春;罗观;李尚斌;;超疏水海绵和氧化硅的制备及复合油水分离性能研究[J];功能材料;2017年02期
12 李文涛;雍佳乐;杨青;陈烽;方瑶;侯洵;;基于特殊润湿性材料的油水分离[J];物理化学学报;2018年05期
13 陈洪腾;李方;郜艳;潘铁山;;壳聚糖基超疏水超亲油海绵的制备及性能表征[J];广东化工;2018年12期
14 邱文莲;贾伟灿;徐都;刘滨;沈烈;;超疏水材料制备及其在油水分离中的应用研究进展[J];材料科学与工程学报;2016年03期
15 刘更民;;油水分离罐中沉淀水的自动排除[J];自动化仪表;1991年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张彩丽;曹兵;李培;;多功能超疏水/超亲油纺丝纤维膜在油水分离中的应用[A];2015年中国化工学会年会论文集[C];2015年
2 权翼腾;邓俊杰;邓卫星;彭锦雯;;水性有机硅修饰海绵高效油水分离材料[A];2016年全国高分子材料科学与工程研讨会论文摘要集[C];2016年
3 王妮;文佩华;彭勃;邓字巍;;聚多巴胺仿生构筑超疏水材料及油水分离应用[A];中国化学会2017全国高分子学术论文报告会摘要集——主题A:高分子化学(2)[C];2017年
4 杨宇;王朝阳;童真;;超疏水多孔泡沫的宏量制备及其在油水分离中的应用[A];2014年全国高分子材料科学与工程研讨会学术论文集(下册)[C];2014年
5 张继琳;韩艳春;;超疏水-超亲油单分子层表面的制备[A];2005年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2005年
6 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
7 赵宁;徐坚;;特殊浸润性材料的制备与应用[A];2012年全国高分子材料科学与工程研讨会学术论文集(上册)[C];2012年
8 陈晓露;牛亚鹏;刘洪来;韩霞;;水下超疏油仿生表面在油水分离中的应用[A];中国化学会第十六届胶体与界面化学会议论文摘要集——第六分会:应用胶体与界面化学[C];2017年
9 郑雪琳;翁家宝;胡炳环;;层层自组装构筑漆酚铜超疏水膜[A];中国化学会第27届学术年会第04分会场摘要集[C];2010年
10 朱小涛;张招柱;门学虎;薛群基;;聚合物基超疏水/超疏油表面的制备[A];第九届全国表面工程大会暨第四届全国青年表面工程论坛论文集[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨浩;超疏水/超亲油不锈钢滤网涂层的制备及表面润湿性研究[D];华南理工大学;2010年
2 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
3 陈雨宁;利用二氧化硅基材料的特殊浸润性实现复杂体系油水分离[D];清华大学;2017年
4 孟桂花;纤维素基超浸润材料体系的构建及其油水分离作用机制研究[D];石河子大学;2018年
5 姚同杰;超疏水材料的制备与应用[D];吉林大学;2009年
6 王青;仿生超疏水材料的构建及应用研究[D];华南理工大学;2017年
7 李雪萍;过渡金属基无机超疏水材料的制备、表征与性能研究[D];湖南大学;2018年
8 刘发堂;具有抗结冰功能的超疏水表面的制备及其性能研究[D];哈尔滨工业大学;2018年
9 王强;超疏水碳材料的制备及其性能研究[D];哈尔滨工业大学;2017年
10 徐俊波;若干缓蚀剂的负载方法及其在涂层防护中的应用[D];浙江大学;2018年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 王恩群;超疏水超亲油材料的制备及其油水分离性能研究[D];东北石油大学;2016年
3 杨明全;超亲油材料在油水分离中的应用研究[D];东北石油大学;2017年
4 朱敬芳;超疏水表面的制备及在油水分离的研究[D];中北大学;2017年
5 罗洁;超疏水—超亲油泡沫铜的制备及油水分离研究[D];大连理工大学;2016年
6 卜祥玮;超疏水超亲油滤网的制备与应用研究[D];大连理工大学;2013年
7 吕娟;3D打印超疏水超亲油多孔膜及其在油水分离中的应用[D];西南交通大学;2017年
8 许庆峰;两种超疏水环境功能材料的制备及油水分离性能研究[D];河南大学;2015年
9 姜营营;超疏水滤板对油水混合物的破乳分离实验研究[D];大连理工大学;2015年
10 姬鹏婷;超亲油超疏水油水分离纺织品的制备与研究[D];陕西科技大学;2014年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 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
2 记者 朱斌斌;我市企业攻克油水分离难题[N];舟山日报;2011年
3 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
4 吴长锋;疏水亲油海绵低成本清理浮油[N];中国化工报;2014年
5 邓科;超疏水材料:武器装备“护身符”[N];中国航天报;2017年
6 南方日报记者 李秀婷 策划统筹 陈枫 黄慧莹;“滴水不进”的超疏水材料[N];南方日报;2015年
7 记者 王小龙;新型物理超疏水材料油水不粘[N];科技日报;2014年
8 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
9 记者 郝晓明;“亲水又亲油”的新型海绵面世[N];科技日报;2017年
10 吴长锋;疏水亲油海绵问世[N];中国安全生产报;2014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