隨著海上石油開采和現(xiàn)代化工行業(yè)的高速發(fā)展,海上石油泄漏和有機(jī)化學(xué)試劑泄漏事故日益頻繁,對當(dāng)?shù)氐乃h(huán)境造成了嚴(yán)重的傷害。疏水性三維多孔材料由于具有高孔隙率、大比表面積、互通的孔洞結(jié)構(gòu)和疏水性的表面,可以有效地對油水混合物中的油進(jìn)行選擇性吸收,實(shí)現(xiàn)油水分離。本課題的研究目的是發(fā)展高效、廉價(jià)和環(huán)境友好的方法來制備具有高效油水分離、優(yōu)異油品回收效率和很好吸收材料重復(fù)使用性的疏水性三維多孔材料。本工作的主要內(nèi)容和結(jié)果如下:1、以木質(zhì)素納米粒子穩(wěn)定的水包甲苯Pickering高內(nèi)相乳液為模板,經(jīng)過聚合-干燥-熱裂解等過程,成功地制備了碳基氣凝膠。得到的氣凝膠具有良好的疏水和阻燃特性,水接觸角為127.2o。得到的氣凝膠可以通過直接浸漬的方式實(shí)現(xiàn)油水分離。而且材料具有較高的飽和吸收容量,可吸收自身重量的6-14倍的油品或有機(jī)溶劑。材料經(jīng)過100次的吸收/燃燒循環(huán)后仍然可以保持61.2%的吸收效率,體現(xiàn)出高效的油水分離特性。2、首次以木質(zhì)素和二異氰酸酯為原料制備了有機(jī)凝膠,并在常溫常壓下干燥得到木質(zhì)素基干凝膠。這種干凝膠不需要任何的化學(xué)修飾就具有良好的疏水性和自清潔性能,水接觸角為146.4o,可以通... 

【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：144 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 概述
    1.2 油水分離材料的類型
        1.2.1 粒子和粉體一維油水分離材料
        1.2.2 網(wǎng)狀或者膜狀二維油水分離材料
        1.2.3 柱狀三維油水分離材料
    1.3 油的回收和油水分離材料的循環(huán)利用
        1.3.1 吸收/蒸餾循環(huán)回收法
        1.3.2 吸收/燃燒循環(huán)回收法
        1.3.3 吸收/擠壓循環(huán)回收法
        1.3.4 泵吸回收法
    1.4 本工作的目的和內(nèi)容
第二章 Pickering高內(nèi)相乳液模板法制備超疏水阻燃碳?xì)饽z及其在油水分離中的應(yīng)用
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 試劑
        2.2.2 糠醛渣中提取木質(zhì)素
        2.2.3 木質(zhì)素納米粒子的制備
        2.2.4 三聚氰胺甲醛樹脂預(yù)聚物(pre-MF)的制備
        2.2.5 木質(zhì)素納米粒子穩(wěn)定的水包油Pickering高內(nèi)相乳液的制備
        2.2.6 高內(nèi)相乳液模板法制備PMF泡沫和NRC氣凝膠
        2.2.7 油和微米級油滴去除測試
        2.2.8 NRC氣凝膠的循環(huán)利用
        2.2.9 測試與表征
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 Pickering高內(nèi)相乳液模板的制備
        2.3.2 PMF氣凝膠和NRC氣凝膠的制備與表征
        2.3.3 NRC氣凝膠的油水分離應(yīng)用
    2.4 本章小結(jié)
第三章 常溫常壓一步法制備可自清潔的木質(zhì)素基疏水干凝膠
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        3.2.2 干凝膠材料的制備
        3.2.3 測試與表征
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 PU干凝膠形成和形貌分析
        3.3.2 PU干凝膠的物理特性
        3.3.3 PU干凝膠的吸油應(yīng)用與循環(huán)回收
    3.4 本章小結(jié)
第四章 有機(jī)硅烷改性密胺基超疏水三維多孔泡沫
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 原料與試劑
        4.2.2 超疏水多孔泡沫(UFC泡沫)的制備
        4.2.3 油水分離測試
        4.2.4 UFC泡沫的重復(fù)循環(huán)使用測試
        4.2.5 測試與表征
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 UFC泡沫的制備與形貌
        4.3.2 UFC泡沫的物理性能分析
        4.3.3 UFC泡沫的油水分離及循環(huán)使用
    4.4 本章小結(jié)
第五章 燃燒輔助原位碳沉積法制備超疏水泡沫
    5.1 前言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 試劑和原料
        5.2.2 UHF泡沫的制備
        5.2.3 制備超疏水泡沫鎳
        5.2.4 制備磁性UHF泡沫
        5.2.5 油水分離測試
        5.2.6 UHF泡沫的循環(huán)回收測試
        5.2.7 測試與表征
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 UHF泡沫的制備與形貌
        5.3.2 燃燒輔助原位碳沉積法的推廣
        5.3.3 UHF泡沫的物理性質(zhì)
        5.3.4 UHF泡沫的油水分離應(yīng)用
    5.4 本章小結(jié)
第六章 木質(zhì)素改性密胺泡沫制備超疏水泡沫
    6.1 前言
    6.2 實(shí)驗(yàn)部分
        6.2.1 原料與試劑
        6.2.2 UHS泡沫的制備
        6.2.3 油水分離測試
        6.2.4 UHF泡沫的循環(huán)回收測試
        6.2.5 測試與表征
    6.3 結(jié)果與討論
        6.3.1 UHS泡沫的制備以及形貌分析
    6.4 本章小結(jié)
第七章 納米纖維素晶須改性制備疏水泡沫
    7.1 引言
    7.2 實(shí)驗(yàn)部分
        7.2.1 原料與試劑
        7.2.2 CNC的制備
        7.2.3 SFC泡沫的制備
        7.2.4 油水分離測試
        7.2.5 保油率測試
        7.2.6 SFC泡沫的循環(huán)回收測試
        7.2.7 測試與表征
    7.3 結(jié)果與討論
        7.3.1 SFC泡沫的制備與形貌分析
        7.3.2 SFC泡沫的物理特性
        7.3.3 SFC泡沫的油水分離應(yīng)用
    7.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]超疏水磁性Fe3O4/聚多巴胺復(fù)合納米顆粒及其油/水分離[J]. 梁偉欣,王貴元,王奔,張亞斌,郭志光.  化學(xué)學(xué)報(bào). 2013(04)



本文編號：3340546