發(fā)布時(shí)間：2020-06-19 06:16

【摘要】：隨著社會(huì)與經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,海上溢油問(wèn)題及含油廢水的排放對(duì)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境帶來(lái)了巨大的破壞。在處理這些問(wèn)題的方法中,吸附法被認(rèn)為是一種最為經(jīng)濟(jì)、高效和環(huán)保的方法。因此,合成具有高吸附性能的新型吸附材料對(duì)處理油污污染問(wèn)題具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。一般來(lái)說(shuō),優(yōu)良的吸附材料應(yīng)具有高吸附性、疏水親油性與可重用性,為了避免吸附材料帶來(lái)二次污染,新型吸附材料應(yīng)具有一定的可降解性,避免為環(huán)境帶來(lái)二次污染。但是傳統(tǒng)的吸附材料在高吸附性,親油疏水性及重用性上存在缺點(diǎn)。因此,針對(duì)以上問(wèn)題,本論文采用廢棄頭發(fā)及三聚氰胺海綿作為基材,通過(guò)浸涂、聚合等方法對(duì)材料進(jìn)行改性,合成出高效改性三聚氰胺海綿吸油材料和改性頭發(fā)吸油材料。同時(shí),通過(guò)溶膠-凝膠法合成新型光熱油水分離材料。此方法顯著提高了吸附材料的吸附能力及親油疏水性。具體研究?jī)?nèi)容如下:(1)聚吡咯改性制備光熱海綿及其吸附粘油的性能研究以三聚氰胺海綿(MS)為基材,通過(guò)化學(xué)氧化聚合法及浸涂法,使聚吡咯(PPy)和聚十八烷基硅氧烷(PODS)附著在海綿纖維上,合成具有光熱、疏水親油特性的海綿吸附劑。使用FTIR、SEM、EDS能譜分析儀及接觸角測(cè)量?jī)x對(duì)其表征,并研究改性海綿在光照下的吸油率。結(jié)果表明,具有光熱性能的PPy和疏水涂層PODS完美的附著在海綿纖維表面,并且在光照下,海綿吸附劑可以吸附光照轉(zhuǎn)換為熱量,此熱量可以降低粘性油品的粘度、增加油品擴(kuò)散系數(shù),從而加快油品的吸附率和降低吸附時(shí)間。(2)光熱驅(qū)動(dòng)油水分離的PMSQ-VTMS-PPy干凝膠制備及其應(yīng)用以甲基三甲氧基硅烷(MTMS)、乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)為前驅(qū)體,吡咯(Py)為光熱改性劑,通過(guò)溶膠-凝膠法制備光熱疏水干凝膠。使用FTIR、SEM、EDS能譜分析儀及接觸角測(cè)量?jī)x對(duì)其表征,并研究光熱干凝膠在光照下的油水分離效果。結(jié)果表明,成功地合成出光熱PMSQ-VTMS-PPy干凝膠,并且在光照下,干凝膠吸附劑可以吸附光照轉(zhuǎn)換為熱量,此熱量可以降低粘性油品的粘度、增加油品擴(kuò)散系數(shù),從而加快油品的吸附率和降低吸附時(shí)間。(3)頭發(fā)纖維表面PODS疏水/親油改性及其油水分離特性評(píng)價(jià)以頭發(fā)纖維(HHF)為基材,十八烷基三氯硅烷(OTS)為改性劑,通過(guò)浸涂法使十八烷基三氯硅烷(OTS)水解、自組裝、縮聚產(chǎn)生的聚十八烷基硅氧烷(PODS)自組裝層附著在頭發(fā)纖維表面,合成具有疏水/親脂特性的頭發(fā)纖維。使用FTIR、SEM、EDS能譜分析儀及接觸角測(cè)量?jī)x對(duì)其表征,并研究改性頭發(fā)纖維的吸油率及油水分離性能。結(jié)果表明,PODS成功的附著在了頭發(fā)纖維表面,接觸角測(cè)量?jī)x測(cè)量水在未改性、改性頭發(fā)纖維的接觸角為70°、142°。改性頭發(fā)纖維在純油系統(tǒng)對(duì)蓖麻油、機(jī)油、甲苯、氯仿的最大吸油率分別為11.5g/g、6.1g/g、3.1g/g、2.0g/g,油水分離研究證明改性頭發(fā)纖維有著良好的油水分離能力,并且具有較好的重復(fù)利用性能。
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：O647.3;TB33;X55
【圖文】：

水滴在光滑表面與粗糙表面下的潤(rùn)濕示意圖

PPy-PEG-PODS-MS的形成過(guò)程

【參考文獻(xiàn)】

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1 林海;王澤甲;汪涵;薛秋玉;朱亦s

本文編號(hào)：2720417