日益頻繁的石油泄漏與工業(yè)含油廢水的排放使得油水分離被視為一種解決上述問題的熱點(diǎn)技術(shù)。近年來,對于特殊潤濕性材料應(yīng)用于油水分離的研究越來越多,其中主要包括超疏水/超親油、超親水/水下超疏油以及刺激響應(yīng)型超潤濕材料等。刺激響應(yīng)型油水分離材料能夠在外界條件刺激下實(shí)現(xiàn)超疏水/超親油性與超親水/水下超疏油性的交替變化,這種特性使其在實(shí)際的油水分離過程中具有靈活性與可控性。所以本文旨在以相對簡便的方法制備不同類型的刺激響應(yīng)型超潤濕油水分離材料并評價它們的油水分離性能。首先,我們通過極其簡單的置換反應(yīng)制備出了負(fù)載有銀樹狀粗糙結(jié)構(gòu)的銅網(wǎng)。對其進(jìn)行熱處理后該網(wǎng)膜呈現(xiàn)出超疏水/超親油性。有趣的是,該超疏水/超親油表面在紫外光輻照的情況下逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槌H水/水下超疏油表面。處理前后的網(wǎng)膜我們都通過X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線光電子能譜分析儀(XPS)、接觸角測定儀(CA)對其表面結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成和潤濕性進(jìn)行了表征。結(jié)果表明該紫外光刺激響應(yīng)材料能夠?qū)崿F(xiàn)“除油型”即允許油透過但阻止水透過和“除水型”即允許水透過但阻止油透過這兩種不同類型的油水分離。此外,該網(wǎng)膜在腐蝕性溶液的環(huán)境下也能保持其超潤濕性,體現(xiàn)了其優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性。接著,我們以多孔泡沫鎳材料作為基底,采用簡便的一步電沉積法將低表面能物質(zhì)硬脂酸鎳負(fù)載在基底上,從而制備出超疏水/超親油表面。我們通過SEM觀察了樣品表面的微納米結(jié)構(gòu),并利用FTIR和XPS分析其化學(xué)組成,再利用CA對其潤濕性進(jìn)行測定。而且我們還研究了不同電沉積參數(shù)對樣品潤濕性的影響。有趣的是,我們發(fā)現(xiàn)超疏水/超親油表面能夠在氨氣的條件下發(fā)生潤濕反轉(zhuǎn),變?yōu)槌H水/水下超疏油材料。最后我們通過實(shí)驗(yàn)對這種氨氣響應(yīng)型超潤濕材料的油水分離性能和穩(wěn)定性進(jìn)行了評價,該氨氣刺激響應(yīng)型泡沫鎳不僅能夠高效、可控地分離油水混合物,還具有優(yōu)異的耐磨性能。最后,我們通過化學(xué)沉淀反應(yīng)制備出疏水性硬脂酸鎳顆粒,然后通過浸泡法將硬脂酸鎳顆粒負(fù)載在小孔徑結(jié)構(gòu)的棉織物上,從而制備出了超疏水/超親油棉織物膜。同樣地,我們利用SEM、FTIR、XPS、CA等對樣品進(jìn)行了表面結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成以及潤濕性的表征。所制備的超潤濕棉織物能夠在氨氣的條件下從超疏水/超親油變?yōu)槌H水/水下超疏油狀態(tài)。更重要的是,該氨氣刺激響應(yīng)型棉織物在超疏水/超親油狀態(tài)時能夠分離油包水乳狀液,在超親水/水下超疏油狀態(tài)能夠分離水包油乳狀液,所以該棉織物具備了分離兩種不同類型油水乳狀液的功能。
【學(xué)位單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TB34
【部分圖文】：

圖２－１紫外光響應(yīng)刑特超潤濕油水分離材料的制備過程逡逑２．邋２．邋４實(shí)驗(yàn)表征方法逡逑

圖２－２原始的銅Ｗ與硝酸銀溶液處理之后的ＳＥＭ圖像

圖２－３原始的銅Ｎ與硝酸銀處理后的銅Ｍ的ＸＲＤ譜圖逡逑

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 薛眾鑫;江雷;;仿生水下超疏油表面[J];高分子學(xué)報;2012年10期

2 胡曉林;劉紅兵;;幾種油水分離技術(shù)介紹[J];熱力發(fā)電;2008年03期

3 楊維本,李愛民,張全興,蔡建國,石洪雁;含油廢水處理技術(shù)研究進(jìn)展[J];離子交換與吸附;2004年05期

4 隋智慧,秦煜民;油水分離技術(shù)的研究進(jìn)展[J];油氣田地面工程;2002年06期

相關(guān)會議論文 前1條

1 高方圓;卓曲星;;由墨西哥灣原油泄漏事故看惠州港溢油應(yīng)急對策[A];2010年船舶防污染學(xué)術(shù)年會論文集[C];2010年

本文編號：2813540