泡沫銅表面改性及其油/水分離功能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-11 11:36
當(dāng)代社會(huì),石油已逐漸成為人類社會(huì)發(fā)展必不可少的資源,然而在石油開采時(shí)產(chǎn)生的高含水量以及海上原油泄漏事故的頻繁發(fā)生,將影響人類對(duì)于石油的使用。如何降低石油在開采過程中的含水量以及海上原油泄漏事故的處理已逐漸成為一個(gè)熱門話題,因此,油/水分離的研究具有重要意義。近幾年,具有特殊潤(rùn)濕性的多孔過濾材料,利用其對(duì)油和水潤(rùn)濕性能的不同以實(shí)現(xiàn)油和水的分離,已逐漸成為一種新型、高效的油/水分離方法。本文將從表面潤(rùn)濕性入手,通過對(duì)三維多孔材料—泡沫銅的表面進(jìn)行潤(rùn)濕性能的改性,獲得具有特殊潤(rùn)濕性能的泡沫銅,并研究其油/水分離性能。主要工作內(nèi)容如下:1.利用聚氨酯泡沫為基底,并經(jīng)過前處理、涂覆導(dǎo)電膠、電鍍、基底燒結(jié)以及還原熱處理等工藝流程后,在聚氨酯基底骨架表面上沉積一層銅,獲得了不同孔徑和厚度的開孔泡沫銅。2.利用溶液浸泡方法,制備超疏水超親油泡沫銅。首先經(jīng)過氫氧化鈉和過硫酸鉀混合溶液的浸泡,在泡沫銅表面構(gòu)建一層花瓣?duì)畹拇植诮Y(jié)構(gòu),再經(jīng)過十二硫醇的低表面能物質(zhì)的修飾,來降低表面能,在空氣介質(zhì)中,所制備的超疏水超親油泡沫銅試樣表面對(duì)水的接觸角為155°,對(duì)油的接觸角接近0,并且具有很高的油/水分離效率,成功實(shí)...
【文章來源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
注釋表
縮略詞
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 表面潤(rùn)濕性的理論基礎(chǔ)
1.2.1 表面潤(rùn)濕性簡(jiǎn)介
1.2.2 表面潤(rùn)濕性的表征手段
1.2.3 表面潤(rùn)濕性的理論模型
1.3 超疏水表面的制備技術(shù)
1.3.1 電鍍沉積法
1.3.2 一步浸泡法
1.3.3 模板法
1.3.4 物理氣相沉積法
1.3.5 機(jī)械法制備超疏水表面
1.3.6 溶膠-凝膠法制備超疏水表面
1.4 特殊潤(rùn)濕性表面在油/水分離方面的研究進(jìn)展
1.4.1 超疏水超親油表面在油/水分離中的應(yīng)用
1.4.2 水下超疏油超親水表面在油/水分離中的應(yīng)用
1.4.3 特殊潤(rùn)濕性表面在油/水分離中的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.5 泡沫金屬簡(jiǎn)介
1.5.1 泡沫金屬的性能特征
1.5.2 泡沫金屬的應(yīng)用
1.5.3 泡沫金屬的制備
1.6 本課題研究的主要內(nèi)容
第二章 多孔泡沫銅過濾材料的制備
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
2.2.2 主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.2.3 實(shí)驗(yàn)原理及方法
2.3 本章小結(jié)
第三章 超疏水超親油泡沫銅的制備及其油/水分離性能
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
3.2.2 主要儀器設(shè)備
3.2.3 實(shí)驗(yàn)過程
3.2.4 試樣的表征
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 超疏水超親油泡沫銅表面的微觀形貌分析
3.3.2 超疏水超親油泡沫銅表面的成分分析
3.3.3 表面潤(rùn)濕性分析
3.3.4 油/水分離性能分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 超疏水超親油泡沫銅實(shí)現(xiàn)油/水分離的原理
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 試樣表面的吸油性能測(cè)試
4.3.2 試樣表面的潤(rùn)濕性能變化
4.3.3 超疏水超親油泡沫銅試樣在油下對(duì)水的潤(rùn)濕性能
4.3.4 超疏水超親油泡沫銅油/水分離的原理分析
4.3.5 抗水流沖擊和水壓性能測(cè)試
4.4 本章小結(jié)
第五章 水下超疏油超親水泡沫銅的制備及其油/水分離性能
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
5.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
5.2.2 主要儀器設(shè)備
5.2.3 實(shí)驗(yàn)過程
5.2.4 試樣的表征
5.2.5 水下超疏油超親水泡沫銅試樣的油/水分離性能測(cè)試
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 水下超疏油超親水泡沫銅試樣的形貌分析
5.3.2 水下超疏油超親水泡沫銅試樣的成分分析
5.3.3 水下超疏油超親水泡沫銅試樣的潤(rùn)濕性分析
5.3.4 水下超疏油超親水泡沫銅試樣在水下對(duì)油的潤(rùn)濕性能
5.3.5 水下超疏油超親水泡沫銅試樣的油/水分離性能測(cè)試
5.3.6 水下超疏油超親水泡沫銅試樣的抗油壓性能測(cè)試
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]泡沫金屬吸液芯熱管的傳熱性能[J]. 鄭麗,李菊香,朱珉. 化工學(xué)報(bào). 2012(12)
[2]單相流體通過多孔金屬換熱器換熱性能的理論分析[J]. 程文龍,韓豐云,韋文靜. 化工學(xué)報(bào). 2011(10)
[3]從自然到仿生的超疏水納米界面材料[J]. 江雷. 科技導(dǎo)報(bào). 2005(02)
[4]新型功能材料泡沫鋁的研究進(jìn)展[J]. 趙萬祥,趙乃勤,郭新權(quán). 金屬熱處理. 2004(06)
[5]泡沫金屬制備技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 左孝青,孫加林. 材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2004(03)
[6]通孔泡沫材料與分形理論[J]. 張金婭,左孝青,史慶南,孫加林,劉榮佩. 昆明理工大學(xué)學(xué)報(bào)(理工版). 2002(04)
[7]壓縮率和密度對(duì)泡沫鋁吸聲性能的影響[J]. 王月. 機(jī)械工程材料. 2002(03)
[8]多孔金屬材料制備方法[J]. 劉培生,黃林國(guó). 功能材料. 2002(01)
[9]泡沫金屬的研究及其應(yīng)用進(jìn)展[J]. 趙增典,張勇,李杰. 輕合金加工技術(shù). 1998(11)
[10]電磁屏蔽材料[J]. 黃福祥,金吉琰,范嗣元,何光輝. 材料導(dǎo)報(bào). 1997(03)
碩士論文
[1]泡沫型電磁屏蔽復(fù)合材料的制備及性能研究[D]. 趙慧慧.南京航空航天大學(xué) 2014
[2]泡沫銅的制備及泡沫銅增強(qiáng)復(fù)合材料摩擦學(xué)性能的研究[D]. 許銀松.南京航空航天大學(xué) 2014
[3]超疏水涂層的結(jié)構(gòu)控制與性能研究[D]. 胡優(yōu).華南理工大學(xué) 2011
[4]輸電線路防覆冰用超疏水自清潔涂料的制備[D]. 楊斌.重慶大學(xué) 2011
[5]超疏水纖維素納米材料的制備和性質(zhì)研究[D]. 李素靜.浙江大學(xué) 2010
本文編號(hào):3029046
【文章來源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
注釋表
縮略詞
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 表面潤(rùn)濕性的理論基礎(chǔ)
1.2.1 表面潤(rùn)濕性簡(jiǎn)介
1.2.2 表面潤(rùn)濕性的表征手段
1.2.3 表面潤(rùn)濕性的理論模型
1.3 超疏水表面的制備技術(shù)
1.3.1 電鍍沉積法
1.3.2 一步浸泡法
1.3.3 模板法
1.3.4 物理氣相沉積法
1.3.5 機(jī)械法制備超疏水表面
1.3.6 溶膠-凝膠法制備超疏水表面
1.4 特殊潤(rùn)濕性表面在油/水分離方面的研究進(jìn)展
1.4.1 超疏水超親油表面在油/水分離中的應(yīng)用
1.4.2 水下超疏油超親水表面在油/水分離中的應(yīng)用
1.4.3 特殊潤(rùn)濕性表面在油/水分離中的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.5 泡沫金屬簡(jiǎn)介
1.5.1 泡沫金屬的性能特征
1.5.2 泡沫金屬的應(yīng)用
1.5.3 泡沫金屬的制備
1.6 本課題研究的主要內(nèi)容
第二章 多孔泡沫銅過濾材料的制備
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
2.2.2 主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.2.3 實(shí)驗(yàn)原理及方法
2.3 本章小結(jié)
第三章 超疏水超親油泡沫銅的制備及其油/水分離性能
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
3.2.2 主要儀器設(shè)備
3.2.3 實(shí)驗(yàn)過程
3.2.4 試樣的表征
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 超疏水超親油泡沫銅表面的微觀形貌分析
3.3.2 超疏水超親油泡沫銅表面的成分分析
3.3.3 表面潤(rùn)濕性分析
3.3.4 油/水分離性能分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 超疏水超親油泡沫銅實(shí)現(xiàn)油/水分離的原理
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 試樣表面的吸油性能測(cè)試
4.3.2 試樣表面的潤(rùn)濕性能變化
4.3.3 超疏水超親油泡沫銅試樣在油下對(duì)水的潤(rùn)濕性能
4.3.4 超疏水超親油泡沫銅油/水分離的原理分析
4.3.5 抗水流沖擊和水壓性能測(cè)試
4.4 本章小結(jié)
第五章 水下超疏油超親水泡沫銅的制備及其油/水分離性能
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
5.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
5.2.2 主要儀器設(shè)備
5.2.3 實(shí)驗(yàn)過程
5.2.4 試樣的表征
5.2.5 水下超疏油超親水泡沫銅試樣的油/水分離性能測(cè)試
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 水下超疏油超親水泡沫銅試樣的形貌分析
5.3.2 水下超疏油超親水泡沫銅試樣的成分分析
5.3.3 水下超疏油超親水泡沫銅試樣的潤(rùn)濕性分析
5.3.4 水下超疏油超親水泡沫銅試樣在水下對(duì)油的潤(rùn)濕性能
5.3.5 水下超疏油超親水泡沫銅試樣的油/水分離性能測(cè)試
5.3.6 水下超疏油超親水泡沫銅試樣的抗油壓性能測(cè)試
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]泡沫金屬吸液芯熱管的傳熱性能[J]. 鄭麗,李菊香,朱珉. 化工學(xué)報(bào). 2012(12)
[2]單相流體通過多孔金屬換熱器換熱性能的理論分析[J]. 程文龍,韓豐云,韋文靜. 化工學(xué)報(bào). 2011(10)
[3]從自然到仿生的超疏水納米界面材料[J]. 江雷. 科技導(dǎo)報(bào). 2005(02)
[4]新型功能材料泡沫鋁的研究進(jìn)展[J]. 趙萬祥,趙乃勤,郭新權(quán). 金屬熱處理. 2004(06)
[5]泡沫金屬制備技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 左孝青,孫加林. 材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2004(03)
[6]通孔泡沫材料與分形理論[J]. 張金婭,左孝青,史慶南,孫加林,劉榮佩. 昆明理工大學(xué)學(xué)報(bào)(理工版). 2002(04)
[7]壓縮率和密度對(duì)泡沫鋁吸聲性能的影響[J]. 王月. 機(jī)械工程材料. 2002(03)
[8]多孔金屬材料制備方法[J]. 劉培生,黃林國(guó). 功能材料. 2002(01)
[9]泡沫金屬的研究及其應(yīng)用進(jìn)展[J]. 趙增典,張勇,李杰. 輕合金加工技術(shù). 1998(11)
[10]電磁屏蔽材料[J]. 黃福祥,金吉琰,范嗣元,何光輝. 材料導(dǎo)報(bào). 1997(03)
碩士論文
[1]泡沫型電磁屏蔽復(fù)合材料的制備及性能研究[D]. 趙慧慧.南京航空航天大學(xué) 2014
[2]泡沫銅的制備及泡沫銅增強(qiáng)復(fù)合材料摩擦學(xué)性能的研究[D]. 許銀松.南京航空航天大學(xué) 2014
[3]超疏水涂層的結(jié)構(gòu)控制與性能研究[D]. 胡優(yōu).華南理工大學(xué) 2011
[4]輸電線路防覆冰用超疏水自清潔涂料的制備[D]. 楊斌.重慶大學(xué) 2011
[5]超疏水纖維素納米材料的制備和性質(zhì)研究[D]. 李素靜.浙江大學(xué) 2010
本文編號(hào):3029046
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