發(fā)布時間：2017-03-31 08:06

  本文關(guān)鍵詞：殼聚糖復(fù)合材料的制備及其在油水分離中的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：石油作為一種世界上廣泛應(yīng)用的化石能源,在其開采、運輸、貯存以及開發(fā)使用中時有泄露發(fā)生,不僅直接造成財產(chǎn)損失,還會引起對土壤、水系等自然環(huán)境的破壞。因此,探索高效的油水分離方法是有效應(yīng)對漏油事故,減少財產(chǎn)損失和環(huán)境危害的重要技術(shù)措施。本文使用不銹鋼篩網(wǎng)為基底,以殼聚糖、氧化鋁、二氧化硅、二氧化鈦為主要原料,通過刻蝕法、涂覆法等方法制備出一系列的親水疏油的改性篩網(wǎng)。通過掃描電子顯微鏡(SEM)對改性篩網(wǎng)的表面微觀形貌進行了表征,用OCA20接觸角測試儀對改性篩網(wǎng)的靜態(tài)接觸角進行測試。并分別對改性篩網(wǎng)的油水分離性能、可重復(fù)使用性能以及耐堿、鹽性等性質(zhì)進行了研究,探討了不同制備條件和材料潤濕性能的聯(lián)系,研究結(jié)果如下:(1)在殼聚糖/氧化鋁體系中,水下油滴接觸角和分離效率隨刻蝕時間先增大后減小,在60min時達到最大值分別為146°和94.28%。油滴接觸角和分離效率隨殼聚糖濃度先增大后減小,在濃度為0.4wt%時達到最大值146°,分離效率最大為93.28%。油滴接觸角和分離效率隨氧化鋁濃度先增大后減小,在濃度為10wt%時達到最大146°,分離效率最大為93.44%。篩網(wǎng)在堿、鹽溶液環(huán)境下均具有穩(wěn)定的水下疏油的性質(zhì),并且具有良好的可重復(fù)性使用性和分離效果。(2)在殼聚糖/二氧化硅體系中,先涂覆二氧化硅溶膠,再涂覆殼聚糖,為保證不堵塞網(wǎng)孔,控制殼聚糖濃度低于0.36wt%,納米二氧化硅濃度低于2wt%。結(jié)果表明:油滴接觸角和分離效率隨殼聚糖濃度增大而增大,在0.36wt%時達到最大分別為134°、98.91%。改變涂覆順序,油滴接觸角和分離效率隨二氧化硅濃度增大而增大,在2wt%時達到最大分別為142°、99.24%。水下接觸角和分離效率隨涂覆次數(shù)增大而先增大后減小,在涂覆三次時,油滴接觸角和分離效率均達到最大,分別為143°、99.43%,顯示了疏油性能。(3)在殼聚糖/二氧化鈦體系中,先涂覆二氧化鈦溶膠,再涂覆殼聚糖,為保證不堵塞網(wǎng)孔,控制殼聚糖濃度低于0.36wt%,納米二氧化鈦濃度低于2wt%。結(jié)果表明:水下接觸角和分離效率隨殼聚糖濃度增大而增大,在0.36wt%時,達到最大分別為134°、99.29%。改變涂覆順序,水下接觸角和分離效率隨二氧化鈦濃度增大而增大,在2wt%時達到最大分別為135°、99.02%。殼聚糖和二氧化鈦混合后涂覆制備的篩網(wǎng),在殼聚糖濃度為0.09wt%與二氧化鈦濃度為2wt%共混時,水下接觸角和分離效率達到最大為138°和99.13%。(4)在殼聚糖/二氧化硅/二氧化鈦體系中,制備的篩網(wǎng)表面具有微納復(fù)合結(jié)構(gòu)。涂覆0.09wt%的殼聚糖和2wt%的二氧化鈦共混溶液后再涂覆二氧化硅制備篩網(wǎng),控制二氧化硅濃度低于2wt%。油滴接觸角和分離效率隨二氧化硅濃度增大而增大,在二氧化硅為2wt%時,接觸角最大為132°,分離效率達到最大為98.72%。涂覆2wt%的二氧化硅后再涂覆0.09wt%的殼聚糖和2wt%的二氧化鈦共混溶液制備篩網(wǎng),測試的接觸角為139°,分離效率為99.37%。
【關(guān)鍵詞】：殼聚糖 潤濕性 不銹鋼絲網(wǎng) 水下親水疏油 水下接觸角 表征 分離效率
【學(xué)位授予單位】：青島科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB33
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 一 文獻綜述10-31
• 1.1 溢油10-12
• 1.1.1 溢油及其危害10
• 1.1.2 溢油的處理方法10-12
• 1.2 油水分離12-14
• 1.2.1 油水混合物中的油的分類12
• 1.2.2 油水分離方法12-14
• 1.3 固體表面潤濕性14-25
• 1.3.1 固體表面潤濕性簡介14-17
• 1.3.2 超親水表面17-18
• 1.3.3 水下超疏油表面18-19
• 1.3.4 超疏油表面的制備方法19-22
• 1.3.5 超疏油表面的應(yīng)用22-25
• 1.3.6“除水型”油水分離方法25
• 1.4 殼聚糖概述25-30
• 1.4.1 殼聚糖的性質(zhì)26-27
• 1.4.2 殼聚糖的應(yīng)用27-30
• 1.5 本論文研究的主要內(nèi)容及意義30-31
• 二 殼聚糖/微米氧化鋁改性篩網(wǎng)的制備及其油水分離研究31-53
• 2.1 引言31
• 2.2 實驗原料及實驗儀器31-32
• 2.2.1 實驗原料31-32
• 2.2.2 實驗儀器32
• 2.3 實驗方法32-37
• 2.3.1 殼聚糖/微米氧化鋁復(fù)合材料的制備32-33
• 2.3.2 殼聚糖/氧化鋁復(fù)合材料的表征33-34
• 2.3.3 實驗裝置34-35
• 2.3.4 油水分離的研究35-37
• 2.4 結(jié)果與討論37-52
• 2.4.1 改性篩網(wǎng)的表征分析37-46
• 2.4.2 分離性能研究46-52
• 2.5 本章小結(jié)52-53
• 三 殼聚糖/納米無機氧化物復(fù)合材料的制備及其油水分離研究53-76
• 3.1 引言53
• 3.2 實驗材料和實驗儀器53-54
• 3.2.1 實驗材料53-54
• 3.2.2 實驗儀器54
• 3.3 實驗原理54-55
• 3.4 實驗方法55-57
• 3.4.1 殼聚糖/二氧化硅復(fù)合材料的制備55
• 3.4.2 殼聚糖/二氧化鈦復(fù)合材料的制備55-56
• 3.4.3 殼聚糖/二氧化鈦/二氧化硅復(fù)合材料的制備56-57
• 3.4.4 表征57
• 3.4.5 油水分離實驗57
• 3.5 結(jié)果與討論57-74
• 3.5.1 殼聚糖/二氧化硅體系57-65
• 3.5.2 殼聚糖/二氧化鈦體系65-71
• 3.5.3 殼聚糖/二氧化硅/二氧化鈦體系71-74
• 3.6 本章小結(jié)74-76
• 四 結(jié)論76-78
• 4.1 全文總結(jié)76-77
• 4.2 本文創(chuàng)新點77
• 4.3 本文下一步工作77-78
• 參考文獻78-84
• 致謝84-85
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文85-86

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