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《福建师范大学》 2016年
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液体硅橡胶的表面憎水性分析及其在搅拌棒吸附萃取中的应用

赵鹏  
【摘要】:液体硅橡胶是一种应用十分广泛的新型环保材料,对其性能和应用的研究受到了广泛的关注。本文采用沉淀法制备了白炭黑并对其进行了疏水改性。然后在液体硅橡胶生胶中分别加入自制的沉淀白炭黑和疏水改性的白炭黑,成功制备了液体硅橡胶样品并对其表面性能进行了分析评价。最后制备了以硅橡胶为涂层的吸附萃取搅拌棒,并成功利用其对水中存在的持久性有机污染物4,4'-二溴二苯醚进行了分析检测。以工业级液体水玻璃为原料通过沉淀法制备了白炭黑,并对其基本性能进行了研究,结果表明,所得白炭黑的干燥二氧化硅含量为95.7%,吸油值(DBP值)为2.38 mL/g,粒径分布范围主要集中在5.00-45.00μm 之间。随后进一步分别以十八醇、KH-570、正辛基三乙氧基硅烷为改性剂对其进行了疏水改性并对改性结果进行了评价。结果表明,以正辛基三乙氧基硅烷作为改性剂进行改性的效果最佳,当改性剂用量为10 wt%时其活化指数可达到99%,改性样品(0.5 wt%)在氯仿中的分散率可达到94.2%,其粒径分布范围主要集中在2.00-10.00 μm之间。以乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷为基胶,含氢硅油为交联剂,白炭黑(沉淀白炭黑或疏水改性白炭黑)为补强剂制备了加成型液体硅橡胶样品。利用二液体法和三液体法通过接触角估算出了不同样品表面的自由能及其分量的值。通过测得的接触角值和估算出的表面自由能值对加成型液体硅橡胶样品的表面憎水性及其憎水恢复性能进行了评价。由表面自由能分析的结果可知:污染后样品表面憎水性的恢复主要是由于极性力分量γsp(或三液体法中的Lewis酸碱分量γsAB)的降低引起的。表面化学成分分析表明污染后样品表面憎水性的恢复程度与样品中小分子物质迁移到污染物的表面有关。通过溶胶-凝胶-硫化法制备了以液体硅橡胶为涂层的搅拌棒,结合HPLC-UV对水中存在的持久性有机污染物4,4'-二溴二苯醚进行了分析检测。对萃取时间、解吸附时间、搅拌速率、溶液pH值和NaCl浓度等条件进行了优化。结果表明,在最佳实验条件下,该分析方法的检测限为0.1 ng/mL,线性范围为1.0-120.0 ng/mL,相关系数为0.9973,相对标准偏差为8.7%(n=5)。用于实际水样分析时,该分析方法的加标回收率在81.0%-101.3%之间。
【学位授予单位】:福建师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:X832;TQ333.93

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