隨著全球能源需求的快速增長(zhǎng),原油開(kāi)采不斷加劇,海洋溢油、漏油和工業(yè)用油的隨意排放,給生態(tài)環(huán)境和人類(lèi)生活造成了嚴(yán)重的傷害。眾所周知,水相和油相的表面張力存在明顯的差異,因此可以嘗試使用對(duì)水和油具有不同潤(rùn)濕性能的材料來(lái)處理油水混合物。受自然界中許多動(dòng)植物超浸潤(rùn)現(xiàn)象的啟發(fā),人們研究制備了多種超潤(rùn)濕材料,如超疏水/超親油材料、超親水/水下超疏油材料等,并將它們應(yīng)用于油水分離中,但這些材料普遍存在原材料價(jià)格昂貴、制備過(guò)程復(fù)雜和穩(wěn)定性差等缺點(diǎn)。為了解決這些缺陷,本文以生活中常見(jiàn)的、廉價(jià)的材料作為基底,制備出了多種具有超浸潤(rùn)性界面的油水分離材料,并研究了這些材料的油水分離性能。主要結(jié)論如下:1.采用密度小、孔隙率高、耐高溫的三聚氰胺-甲醛（MF）商用海綿為基體,制備了一種具有超疏水/超親油性能的海綿。受荷葉效應(yīng)的啟發(fā),首先利用聚吡咯和納米銀（Ag）顆粒在MF海綿表面構(gòu)筑粗糙的微-納米結(jié)構(gòu),最后修飾一層低表面能的化學(xué)物質(zhì)（十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷）。對(duì)原始海綿及改性后的海綿分別通過(guò)掃描電子顯微鏡（SEM）,全反射傅立葉紅外光譜（ATR-FTIR）以及X射線(xiàn)光電子能譜分析儀（XPS）等表征手段證明其表... 

【文章來(lái)源】：西南大學(xué)重慶市 211工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

a)魚(yú)鱗表面光學(xué)圖片；b)魚(yú)鱗表面結(jié)構(gòu)SEM圖

表面構(gòu)筑一定的粗糙結(jié)構(gòu)，然后再用低表面能物質(zhì)對(duì)粗糙表面進(jìn)行修飾；2) 在低表面能固體物質(zhì)表面直接構(gòu)筑粗糙結(jié)構(gòu)。圖1-5 集油泵裝置從水中連續(xù)收集浮油的照片F(xiàn)ig.1-5 Photographs of the oil collection apparatus continuously collecting floating oil (n-hexanedyed in red) on a moving water surface[55]江雷課題組首次報(bào)道利用簡(jiǎn)單的噴霧干燥法制備了超疏水/超親油鋼網(wǎng)[56]，并且僅依靠重力的作用，成功地分離了菜籽油和水的混合物。該研究成果引起國(guó)內(nèi)外學(xué)者的極大關(guān)注。例如，HaChang-Sik 課題組[57]利用荷葉粉，羥基聚二甲基硅

超疏水/超親油MF海綿可通過(guò)簡(jiǎn)單的吸附-擠壓的機(jī)械過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)回收重復(fù)利用。超疏水 MF 海綿吸油前后的質(zhì)量通過(guò)方程 2-1 計(jì)算得到。2.3 結(jié)果與討論2.3.1 超疏水/超親油 MF 海綿的性能分析制備超疏水/超親油 MF 海綿，首先要將原始的 MF 海綿作為基底浸入無(wú)水FeCl3的乙醇溶液中，以 Fe3+作為氧化劑，使吡咯單體在海綿表面蒸汽氧化聚合上一層粗糙的聚吡咯 (Polypyrrole,PPy)，得到 MF/PPy海綿。制備過(guò)程如圖 2-1 所示，白色 MF 海綿易于物理吸收氯化鐵后變黃，吡咯聚合后，在海綿表面形成了一層黑色的聚吡咯層。 然后，由于聚吡咯本身具有一定的還原性，Ag 納米顆�？梢栽诓惶砑尤魏芜�原劑的情況下，用 AgNO3水溶液原位還原而得到，形成 MF/PPy/Ag 海綿。 最后，在 MF/PPy/Ag 海綿上共價(jià)接枝 G502 以形成氟化的自組裝單層表面，從而得到超疏水的 MF/PPy /Ag/F 海綿。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3413928