聚四氟乙烯基復(fù)合纖維膜的制備及其油水分離性能研究
發(fā)布時(shí)間:2020-06-07 21:47
【摘要】:隨著社會(huì)的快速發(fā)展,隨之而來(lái)的是各種問(wèn)題,其中,含油廢水問(wèn)題一直深受人們關(guān)注,但因其難以解決而一直困擾著人們。因此,如何有效地解決油污染水源已引起各國(guó)人們的廣泛關(guān)注。目前,科學(xué)家們致力于界面潤(rùn)濕性明顯的材料,以此來(lái)應(yīng)用于油水分離。本課題利用靜電紡絲技術(shù)制備了以PTFE為基底,并通過(guò)直接加入不同質(zhì)量的氧化物得到一系列的纖維膜。利用TG-EDS、SEM、XRD、TEM、FT-IR等手段對(duì)材料進(jìn)行表征,以便觀(guān)察材料的形貌及結(jié)構(gòu)組成,還研究了材料的疏水性、對(duì)不同油水混合物的油水分離性能及材料的循環(huán)使用性能。具體研究結(jié)論如下:(1)采用靜電紡絲法制得了不同質(zhì)量比的PVA/PTFE復(fù)合纖維膜,再經(jīng)過(guò)低溫煅燒成功得到了PTFE纖維膜,其纖維粗細(xì)均勻,具有很好的韌性,熔化后粘結(jié)在一起,形成具有較多空隙、連接的纖維網(wǎng)結(jié)構(gòu)。且PTFE纖維膜具有超疏水性,其疏水角隨PTFE加入量的增多而增大,可高達(dá)166.4°。在油水分離測(cè)試中,PTFE纖維膜展現(xiàn)出了良好的油水分離效率,對(duì)三種不同油水混合物分離效率均高達(dá)98.5%,且PTFE纖維膜具有良好的穩(wěn)定性及循環(huán)性能。(2)采用靜電紡絲技術(shù)及煅燒法制得了含有不同質(zhì)量ZnO的PTFE/ZnO纖維膜。所制得的纖維直徑粗細(xì)不均一,且熔化后粘結(jié)在一起,形成連接的、具有一定孔隙的纖維網(wǎng)結(jié)構(gòu),纖維表面有凸起及凹坑,其粗糙結(jié)構(gòu)與PTFE纖維本身的微米級(jí)的粗糙結(jié)構(gòu)共同構(gòu)成了微納米級(jí)的二級(jí)粗糙結(jié)構(gòu)。此外,PTFE/ZnO纖維膜具有穩(wěn)定的超疏水性,其疏水角隨ZnO加入量的減少而增大,可高達(dá)166.4°。在油水分離測(cè)試中,PTFE/ZnO纖維膜對(duì)不同油水混合物均具有良好的油水分離效率,均高達(dá)98.5%;此外,該纖維膜具有良好的穩(wěn)定性及循環(huán)性能,能夠連續(xù)循環(huán)使用于分離油水混合物。(3)采用相同的合成法制備了含有不同質(zhì)量Al_2O_3的PTFE/Al_2O_3纖維膜,其纖維直徑粗細(xì)不均一,纖維表面凹凸不平,且纖維與纖維之間有球狀結(jié)構(gòu),顆粒和纖維表面的突起及凹坑共同構(gòu)成了粗糙結(jié)構(gòu)。此外,PTFE/Al_2O_3纖維膜具有超疏水性,且Al_2O_3加入量越少,其疏水角越大,最高可高達(dá)178°。在油水分離測(cè)試中,發(fā)現(xiàn)PTFE/Al_2O_3纖維膜對(duì)不同油水混合物均具有良好的油水分離效率,均高達(dá)98.5%,且具有良好的穩(wěn)定性及循環(huán)性能,能夠連續(xù)循環(huán)使用于分離油水混合物。
【圖文】:
第一章 緒 論1.1 引言近些年來(lái),隨著城市化、工業(yè)化進(jìn)程的加快,人們的生活水平不斷提高,但隨之而來(lái)的是日益嚴(yán)峻的環(huán)境問(wèn)題[1]。例如,水污染問(wèn)題,而含油廢水是一種比較常見(jiàn)的水污染現(xiàn)象,它對(duì)人類(lèi)生活及健康、生態(tài)環(huán)境及生態(tài)平衡都造成了一定程度上的影響[2]。因此,如何有效、快速的解決含油廢水一直以來(lái)都是各國(guó)政府和人民群眾關(guān)注的重點(diǎn)之一。含油廢水來(lái)自于生活中的方方面面,例如在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程(采礦、紡織、鋼鐵工業(yè)等)中會(huì)產(chǎn)生大量的含油廢水,對(duì)人類(lèi)健康及生態(tài)環(huán)境造成了極大的威脅[3-4];此外,,石油生產(chǎn)及海上運(yùn)輸則會(huì)出現(xiàn)海洋石油泄漏等事故,對(duì)海洋環(huán)境及海洋生物帶來(lái)了巨大的災(zāi)難[5-6]。圖 1.1 列舉了一些工業(yè)含油廢水排放及海洋石油泄漏造成的污染的圖片。所以,如何有效地處理含油廢水不僅對(duì)解決環(huán)境污染問(wèn)題具有很深遠(yuǎn)的影響,還可以解決水資源缺乏等一系列問(wèn)題。
蘇州科技大學(xué)碩士論文 第一章 緒論十分緊迫和重要。事實(shí)上,近幾年來(lái),從 Web of Science 上檢索到關(guān)于主題為“油水分離”的文獻(xiàn),總體上呈現(xiàn)出了增長(zhǎng)的趨勢(shì),如圖 1.2 所示。在油水分離這個(gè)領(lǐng)域中,其研究方向已集中于將界面思想和仿生學(xué)結(jié)合的特殊潤(rùn)濕性界面材料上,比如超疏水-超親油、超親水-超疏油等材料[11]。正是因?yàn)橛退蛛x材料是疏水或疏油的,因此,可以使得油水兩相中的一相被排斥,與此同時(shí)另一相可以滲透通過(guò),這樣就可以達(dá)到油和水分離的目的[12]。所以,擁有特殊潤(rùn)濕性的材料可以在油水分離這一領(lǐng)域大放異彩。
【學(xué)位授予單位】:蘇州科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類(lèi)號(hào)】:TQ051.893;X703
本文編號(hào):2702046
【圖文】:
第一章 緒 論1.1 引言近些年來(lái),隨著城市化、工業(yè)化進(jìn)程的加快,人們的生活水平不斷提高,但隨之而來(lái)的是日益嚴(yán)峻的環(huán)境問(wèn)題[1]。例如,水污染問(wèn)題,而含油廢水是一種比較常見(jiàn)的水污染現(xiàn)象,它對(duì)人類(lèi)生活及健康、生態(tài)環(huán)境及生態(tài)平衡都造成了一定程度上的影響[2]。因此,如何有效、快速的解決含油廢水一直以來(lái)都是各國(guó)政府和人民群眾關(guān)注的重點(diǎn)之一。含油廢水來(lái)自于生活中的方方面面,例如在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程(采礦、紡織、鋼鐵工業(yè)等)中會(huì)產(chǎn)生大量的含油廢水,對(duì)人類(lèi)健康及生態(tài)環(huán)境造成了極大的威脅[3-4];此外,,石油生產(chǎn)及海上運(yùn)輸則會(huì)出現(xiàn)海洋石油泄漏等事故,對(duì)海洋環(huán)境及海洋生物帶來(lái)了巨大的災(zāi)難[5-6]。圖 1.1 列舉了一些工業(yè)含油廢水排放及海洋石油泄漏造成的污染的圖片。所以,如何有效地處理含油廢水不僅對(duì)解決環(huán)境污染問(wèn)題具有很深遠(yuǎn)的影響,還可以解決水資源缺乏等一系列問(wèn)題。
蘇州科技大學(xué)碩士論文 第一章 緒論十分緊迫和重要。事實(shí)上,近幾年來(lái),從 Web of Science 上檢索到關(guān)于主題為“油水分離”的文獻(xiàn),總體上呈現(xiàn)出了增長(zhǎng)的趨勢(shì),如圖 1.2 所示。在油水分離這個(gè)領(lǐng)域中,其研究方向已集中于將界面思想和仿生學(xué)結(jié)合的特殊潤(rùn)濕性界面材料上,比如超疏水-超親油、超親水-超疏油等材料[11]。正是因?yàn)橛退蛛x材料是疏水或疏油的,因此,可以使得油水兩相中的一相被排斥,與此同時(shí)另一相可以滲透通過(guò),這樣就可以達(dá)到油和水分離的目的[12]。所以,擁有特殊潤(rùn)濕性的材料可以在油水分離這一領(lǐng)域大放異彩。
【學(xué)位授予單位】:蘇州科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類(lèi)號(hào)】:TQ051.893;X703
【參考文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前1條
1 解宏端;刑文東;楊雨桐;王玲;;含油廢水處理技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J];科技資訊;2015年18期
本文編號(hào):2702046
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