可壓縮石墨烯復(fù)合氣凝膠的制備及其在溢油回收中的應(yīng)用
發(fā)布時間:2022-01-05 18:01
石油泄漏和工業(yè)含油廢水產(chǎn)生的溢油嚴(yán)重污染生態(tài)環(huán)境并危害人類健康,因此迫切需要一種高效的處理技術(shù)清理水面溢油。目前,在眾多的溢油處理技術(shù)中,吸附法操作簡單,能夠完全移除水面的油且不會對環(huán)境造成其他影響,是理想的溢油處理策略。石墨烯是一種二維碳材料,具有巨大的比表面積和強(qiáng)的吸附能力,是制備吸油材料的理想選擇。本論文基于氧化石墨烯(GO)的優(yōu)異吸附性能制得三種石墨烯復(fù)合材料:聚氨酯-石墨烯氣凝膠(PU-GA)、聚酰亞胺-石墨烯氣凝膠(PI-GA)和碳纖維-石墨烯氣凝膠(CF-GA),并用于水面溢油的清理和回收。采用SEM、FT-IR、XRD、XPS、TG、Raman光譜、水接觸角、應(yīng)力-應(yīng)變和吸附性能測試等表征手段獲取不同石墨烯基吸附材料的結(jié)構(gòu),分析其疏水性能、機(jī)械性能及吸附性能,建立吸附材料的結(jié)構(gòu)與性能間的構(gòu)效關(guān)聯(lián),拓寬高性能石墨烯基溢油吸附材料的研究思路。具體研究內(nèi)容及主要結(jié)論如下:(1)采用水熱法制備PU-GA吸附材料,研究了浸漬-還原次數(shù)對PU-GA材料中石墨烯負(fù)載量的影響,結(jié)果表明其最佳處理次數(shù)為14次。PU-GA具備優(yōu)異的疏水性(WCA值為125°)和吸油能力(對油的吸附量為14...
【文章來源】:太原理工大學(xué)山西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:104 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
水滴在光滑和粗糙固體表面的潤濕行為示意圖:(a)Young模型、(b)Wenzel模型、(c)
圖I.的州曰
GO 分散液就會發(fā)生凝膠化[133],在凝膠化過程中,GO 薄片部分重疊形成 3D GO 水凝膠(圖1-3),經(jīng)進(jìn)一步冷凍干燥并還原后轉(zhuǎn)化為石墨烯氣凝膠[134]。然而,因為 GO 的性質(zhì)對實驗條件很敏感,在許多情況下,GO 很難組裝成 3D 結(jié)構(gòu),只有在一定條件下 GO 才會自組裝[135]。此外,沒有增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的石墨烯氣凝膠具有脆性,力學(xué)性能差,影響了它在吸附領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。通過添加交聯(lián)劑能改善石墨烯氣凝膠的力學(xué)性能,是提高石墨烯氣
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]國內(nèi)外溢油應(yīng)急技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 徐蔥蔥,孫云峰,徐彬彬,趙云峰,馬江濤. 石油工業(yè)技術(shù)監(jiān)督. 2018(12)
[2]Development of an oil spill forecast system for offshore China[J]. 王永剛,魏澤勛,安偉. Chinese Journal of Oceanology and Limnology. 2016(04)
[3]石墨烯的制備研究進(jìn)展[J]. 袁小亞. 無機(jī)材料學(xué)報. 2011(06)
本文編號:3570817
【文章來源】:太原理工大學(xué)山西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:104 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
水滴在光滑和粗糙固體表面的潤濕行為示意圖:(a)Young模型、(b)Wenzel模型、(c)
圖I.的州曰
GO 分散液就會發(fā)生凝膠化[133],在凝膠化過程中,GO 薄片部分重疊形成 3D GO 水凝膠(圖1-3),經(jīng)進(jìn)一步冷凍干燥并還原后轉(zhuǎn)化為石墨烯氣凝膠[134]。然而,因為 GO 的性質(zhì)對實驗條件很敏感,在許多情況下,GO 很難組裝成 3D 結(jié)構(gòu),只有在一定條件下 GO 才會自組裝[135]。此外,沒有增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的石墨烯氣凝膠具有脆性,力學(xué)性能差,影響了它在吸附領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。通過添加交聯(lián)劑能改善石墨烯氣凝膠的力學(xué)性能,是提高石墨烯氣
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]國內(nèi)外溢油應(yīng)急技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 徐蔥蔥,孫云峰,徐彬彬,趙云峰,馬江濤. 石油工業(yè)技術(shù)監(jiān)督. 2018(12)
[2]Development of an oil spill forecast system for offshore China[J]. 王永剛,魏澤勛,安偉. Chinese Journal of Oceanology and Limnology. 2016(04)
[3]石墨烯的制備研究進(jìn)展[J]. 袁小亞. 無機(jī)材料學(xué)報. 2011(06)
本文編號:3570817
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