自然界中的生物經(jīng)過長期的進化,發(fā)展出優(yōu)異的性能和先進的結(jié)構(gòu),通過研究和模仿自然界生物的組成和結(jié)構(gòu),可以設計出先進材料,滿足生活和工業(yè)中對高性能、特殊功能材料的需求。本論文通過仿生的方法,設計了一系列高性能的材料,材料可以用于油水分離。通過聚氨酯海綿表面接枝聚丙烯酸鹽,在氬氣保護下進行高溫熱解制備出超輕磁性泡沫,泡沫具有仿鳥骨的中空微管結(jié)構(gòu),由中空微管相互連接形成多孔結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)使泡沫具有超低的密度,最低達3.3mg·cm-3,泡沫的密度可以通過改變泡沫制備過程中丙烯酸的濃度和硝酸鹽的濃度來調(diào)節(jié)。泡沫的組分可以使用不同的硝酸鹽來調(diào)節(jié),通過使用硝酸鐵,硝酸鈷,硝酸鎳,可以制備出Fe2O3/C,Co/C,Ni/C泡沫。在此基礎上,可以通過納米粒子的靜電組裝,制備出微觀形貌和組成可控的超輕三維泡沫。泡沫具有由仿鳥骨的中空微管相互連接而成的多孔結(jié)構(gòu),泡沫密度在5⁹mg·cm-3之間。將超輕磁性泡沫用甲基三氯硅烷處理后,泡沫具有了仿荷葉和水黽腿的超疏水性和超親油性,可以用于油水分離,能夠選擇性吸收油水混合物中的油,吸油效率高達60¹03g·g-1,油水... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：135 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

接觸角示意圖

圖 1-2 接觸角示意圖Fig. 1-2 Scheme of contact angle當中并不存在完全清潔光滑的固體表面，粗糙表面，為了解釋這一現(xiàn)象，Wenzel 建立了模型，假設液糙結(jié)構(gòu)的并充滿粗糙表面間隙和凹槽（圖 1-3a），則理想清潔光滑固體表面要大，受此影響材料的浸潤nzel 方程引入粗糙度對 Young 氏方程進行修正：cos = cos 在理想光滑固體表面的接觸角。體在粗糙固體表面接觸角。度，是液滴實際接觸面積與投影面積的比值，r≥1。(a) (b)

第 1 章 緒 論烯形成的微納米多級結(jié)構(gòu)和聚四氟乙烯的低表面能的共同作用下，不有了超疏水性和超親油性，其與水的接觸角為 156.2±2.8o，與油的接觸3o，覆蓋聚四氟乙烯的不銹鋼網(wǎng)的超疏水性和超親油性使其具有了油力，如圖 1-4 所示，水滴能夠停留在不銹鋼網(wǎng)表面，柴油油滴則從不下，這樣可以分離油水混合物。

【參考文獻】：
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本文編號：3552823