【摘要】：海上石油的頻繁泄漏和工業(yè)有機溶劑的排放對環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)造成了嚴重的影響。傳統(tǒng)的解決方式。如:化學分散、原地燃燒和生物降解等,這些方法雖然簡單,但往往存在分離效率低、對環(huán)境有污染等缺點。最近,基于特殊潤濕性的油水分離材料在油水分離領(lǐng)域表現(xiàn)出很好的應(yīng)用前景,油水分離材料一般分為兩種:過濾材料和吸油材料,目前,無論是基于金屬網(wǎng)、織物纖維和聚合物膜的過濾材料還是基于碳和海綿的吸油材料,這些材料的研究都已經(jīng)取得了很好的研究進展,但考慮到油水分離材料在現(xiàn)實中的應(yīng)用,如何尋找一種價廉環(huán)保的基質(zhì),通過簡單的改性方式得到一種油水分離材料就是迫切需要解決的問題。巖棉是一種廣泛應(yīng)用于建筑保溫的礦石纖維,由于本身來源于石頭因此廢棄后可自然風化,不會對環(huán)境造成污染,此外,其內(nèi)部具有豐富的孔隙使其可成為吸油材料的基質(zhì)。在本文中,我們以巖棉為基質(zhì),通過浸入-烘干的方式在巖棉表面引入聚硅氧烷和納米SiO2得到超疏水巖棉吸油材料,改性后巖棉的水接觸角(WCA)達153°,而且對名各種油和有機溶劑都有很好的吸收效果。此外,我們將巖棉與真空裝置和加熱裝置相連接可持續(xù)有效的吸收水面高粘度的真空泵油,這為海面上石油泄漏的清理提供了可能。另一方面,我們利用光引發(fā)聚合在巖棉表面引入親水性聚丙烯酰胺得到超親水/水下超疏油的巖棉過濾材料。結(jié)果表明,改性后巖棉對各種油水混合物都有很好的分離效果,最高可達97%以上,而且不需要施加額外的力僅僅在重力的作用下,因此我們相信這種基于巖棉的油水分離材料有望在未來的油水分離領(lǐng)域表現(xiàn)出很好的應(yīng)用前景。
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TB34
【圖文】：

逡逑到了一種超疏水／超親油Ｃｕ網(wǎng)，改性前銅網(wǎng)的表面非常光滑，如圖１．２邋（ａ）所示，逡逑但經(jīng)過氧化后光滑的表面變得十分粗糙，如圖１．２邋（ｂ）所示，最后經(jīng)過ＰＡ改性逡逑后將Ｃｕ網(wǎng)從親水性改變成超疏水。有趣的是，作者將銅網(wǎng)折疊成一個盒子，當逡逑盒子放在水面上時由于其自身的疏水性使其能浮在水面上，如圖１．２邋（ｃ）所示，逡逑當其放在含油的水面上時，油能夠選擇性的滲透到盒子中但阻止水的浸入，整個逡逑過程如圖１．２邋（ｄ）所示。逡逑黎逡逑圖１．邋２超疏水／超親油Ｃｕ網(wǎng)２ｌ）邋（ａ）氧化前Ｃｕ網(wǎng)的ＳＥＭ圖；（ｂ）氧化后Ｃｕ網(wǎng)的逡逑ＳＥＭ圖，插圖為放大倍率下的圖；（ｃ）折疊成盒狀后放在水面上，一滴水在盒中逡逑呈現(xiàn)球狀；（ｄ）吸收水面上甲苯的過程示意圖，甲苯用蘇丹黑染色逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１．２邋Ｓｕｐｅｒｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ／ｓｕｐｅｒｏｌｅｏｐｈｉｌｉｃ邋Ｃｕ邋ｍｅｓｈ邋：邋ＳＥＭ邋ｉｍａｇｅｓ邋ｏｆ：邋（ａ）邋ｔｈｅ逡逑ｏｒｉｇｉｎａｌ邋Ｃｕ邋ｍｅｓｈ，邋ａｎｄ邋（ｂ）邋ｔｈｅ邋Ｃｕ邋ｍｅｓｈ邋ａｆｔｅｒ邋ｏｘｉｄａｔｉｏｎ邋ｐｒｏｃｅｓｓ．邋Ｉｎｓｅｔ邋ｉｎ邋（ｂ）：逡逑ｈｉｇｈ－ｍａｇｎｉｆｉｃａｔｉｏｎ邋ＳＥＭ邋ｉｍａｇｅ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｏｘｉｄｉｚｅｄ邋Ｃｕ邋ｍｅｓｈ

逡逑圖１．３邋（ａ）所示。當金屬網(wǎng)浸入到油水混合物中時，水分子進入納米線中形成油逡逑／水／固體界面，因此阻止油穿過網(wǎng)孔。值得注意的是，這種金屬網(wǎng)格不僅可以有逡逑效的分離分層的油水混合物，也可以僅在自身重力作用下分離油水乳液。逡逑１１逡逑：Ｈ邋—逡逑—＾＿．，一一 一逡逑圖１．邋３邋超親水／水下超疏油Ｃｕ（０Ｈ）２納米線銅網(wǎng)（ａ）光學照片，插圖為空氣中水逡逑接觸角和水下油接觸角；（ｂ）改性后表面Ｃｕ（０Ｈ）２納米線的ＳＥＭ圖，插圖為更低逡逑倍率下的照片逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１．３邋Ｓｕｐｅｒｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃ邋ａｎｄ邋ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ邋ｓｕｐｅｒｏｌｅｏｐｈｏｂｉｃ邋Ｃｕ（ＯＨ）２邋ｎａｎｏｗｉｒｅｓ邋Ｃｕｍｅｓｈ２５：邋（ａ）逡逑Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈ邋ｏｆ邋ｎａｎｏｗｉｒｅ－ｈａｉｒｅｄ邋ｍｅｓｈ，邋Ｔｈｅ邋ｉｎｓｅｔｓ邋ａｒｅ邋ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｓ邋ｏｆ邋ａ邋ｗａｔｅｒ邋ｄｒｏｐｌｅｔ邋（ｕｐ）邋ａｎｄ邋ａｎ逡逑ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ邋ｏｉｌ邋ｄｒｏｐｌｅｔ邋（ｄｏｗｎ）邋ｏｎ邋ｔｈｅ邋ｍｅｍｂｒａｎｅ，邋（ｂ）邋ＳＥＭ邋ｉｍａｇｅ邋ｏｆ邋ｎａｎｏｗｉｒｅ－ｈａｉｒｅｄ邋ｍｅｓｈ．邋Ｔｈｅ逡逑ｉｎｓｅｔ邋ｉｓ邋ａ邋ｌｏｗ－ｍａｇｎｉｆｉｃａｔｉｏｎ邋ＳＥＭ邋ｉｍａｇｅ．逡逑還有一種具有特殊可轉(zhuǎn)換潤濕性的金屬網(wǎng)格也一直都有被報道

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 蔡鳳武;姚文生;劉曉波;;巖棉保溫材料性能探討[J];河北建筑工程學院學報;2011年01期

2 韓長軍;郭超;譚傳強;樊平;羅艷靈;;巖棉密度對導熱系數(shù)及機械性能的影響[J];石油工程建設(shè);2010年06期

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本文編號：2736509