【摘要】：工業(yè)廢水、生活污水的不斷排放和海上溢油事故的頻繁發(fā)生導(dǎo)致了大量油水混合物的產(chǎn)生,對環(huán)境和人類健康造成了極大危害。因此,對油水分離進(jìn)行研究具有很大的社會意義和經(jīng)濟(jì)價值。極端潤濕性表面指接觸角大于150°或接觸角小于10°的表面,其在油水分離領(lǐng)域有較大的應(yīng)用前景,而制備油水分離用極端潤濕性表面的現(xiàn)有方法大都存在表面強(qiáng)度不高、耐磨性較差等問題。論文提出采用電刷鍍流鍍法制備用于油水分離的極端潤濕性網(wǎng),主要研究工作包括:探索并優(yōu)化了電刷鍍流鍍法制備極端潤濕性網(wǎng)的工藝流程,以硫酸鎳等為電鍍液,成功在不銹鋼網(wǎng)上制備出了超親水-水下超疏油表面,然后將超親水-水下超疏油表面經(jīng)過簡單的硬脂酸乙醇溶液處理后獲得了超疏水-超親油表面。研究了刷鍍電壓、刷鍍時間及刷鍍速度等工藝參數(shù)對不銹鋼網(wǎng)表面接觸角和滾動角的影響。在刷鍍電壓為16 V,刷鍍時間為5 min,刷鍍速度為8 m/min時獲得了較優(yōu)的超疏水表面,此時接觸角可達(dá)158°,滾動角為6°。通過掃描電子顯微鏡、X射線光電子能譜分析儀和X射線衍射儀等分析了刷鍍后不銹鋼網(wǎng)表面的微觀結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分,發(fā)現(xiàn)鍍層表面元素主要是鎳,鍍層表面存在大量的微納米級乳突結(jié)構(gòu)、裂縫和凹坑,正是這些微結(jié)構(gòu)共同組成了極端潤濕性表面所必須的微納米雙重粗糙結(jié)構(gòu)。研究了刷鍍電壓、時間和速度等工藝參數(shù)對鍍層表面微觀形貌的影響,結(jié)果表明:隨著刷鍍電壓的增大,不銹鋼網(wǎng)鍍層表面乳突狀結(jié)構(gòu)逐漸增多,晶粒逐漸細(xì)化;隨刷鍍時間的增加,鍍層表面晶粒也逐漸細(xì)化;隨著刷鍍速度的增大,鍍層表面乳突狀結(jié)構(gòu)逐漸減少。檢測了超疏水鍍層的綜合性能,結(jié)果表明:超疏水鍍層具有良好的自清潔性能和耐摩擦能力,同時,該鍍層具有很好的耐彎折能力,反復(fù)彎折后無任何起皮脫落等現(xiàn)象。該鍍層的超疏水性具有較好的時效性,放置120天后仍具有優(yōu)異的超疏水性。利用制備的極端潤濕性網(wǎng)進(jìn)行了油水分離試驗(yàn),研究了刷鍍電壓及不同初始含水量對超疏水-超親油網(wǎng)油水分離效率的影響。超疏水-超親油的網(wǎng)對重油(二氯甲烷)和水的混合物具備良好的分離效果,分離效率達(dá)99.5%以上;超親水-水下超疏油網(wǎng)則對十六烷、正己烷、柴油、花生油等輕油和水的混合物表現(xiàn)出優(yōu)異的分離效果,分離效率可達(dá)98%以上。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TQ153

【參考文獻(xiàn)】

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1 宋金龍;陸遙;黃帥;劉新;徐文驥;;極端潤濕性表面研究與應(yīng)用進(jìn)展[J];科技導(dǎo)報;2015年15期

2 李恒;盧s，

本文編號：2668767