【摘要】：隨著石油工業(yè)的發(fā)展,含油廢水的排放日益增多,嚴(yán)重影響了人類生產(chǎn)和自然環(huán)境。傳統(tǒng)的油水分離法,如絮凝,浮選,生物過濾等,但是這些方法存在分離效率低,可回收性差,甚至造成二次污染的不足。超疏水材料是新興起的一種油水分離材料。本文選用銅網(wǎng)為基材,研究了兩種超疏水銅網(wǎng)的制備方法:灼燒法和化學(xué)刻蝕法。灼燒法主要利用銅網(wǎng)在空氣中灼燒生成氧化銅,使得銅網(wǎng)表面粗糙化,再利用低表面能物質(zhì)十六烷酸對表面進(jìn)行修飾,從而制得超疏水超親油銅網(wǎng)�；瘜W(xué)刻蝕法利用具有強(qiáng)氧化性的硝酸鐵溶液浸泡銅網(wǎng),再利用低表面能物質(zhì)十六烷酸進(jìn)行表面修飾,使其具有超疏水超親油的性能。對比兩種方法,化學(xué)刻蝕法實(shí)驗(yàn)方法簡單、更易操作,且得到的銅網(wǎng)疏水性能更好。因此,對化學(xué)刻蝕法中的浸泡溫度、浸泡濃度以及浸泡時(shí)間對銅網(wǎng)疏水性能的影響進(jìn)行了系統(tǒng)性的研究,利用正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)選出最佳條件,最終得出當(dāng)硝酸鐵濃度為4%,溫度為60℃,浸泡4h時(shí),制備的銅網(wǎng)疏水性能最佳,此時(shí)接觸角為158°以上。對銅網(wǎng)的耐磨性、耐化學(xué)腐蝕性以及耐溫性能進(jìn)行了評價(jià),超疏水銅網(wǎng)具有良好的耐酸性能(10%鹽酸)、耐堿性能(10%氫氧化鈉)、耐溫性能(150℃下24h),但是銅網(wǎng)的耐磨性能較差。對超疏水銅網(wǎng)進(jìn)行油水分離性能評價(jià),對不同種類油混合物以及不同油水比混合物,油水分離效果皆可以達(dá)到98%以上。
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：O647.5;O614.121;X74
【圖文】：

上浮油不會大面積擴(kuò)散，但是分離效率并不理想。1.1.1 生物的超疏水現(xiàn)象在超疏水材料被發(fā)現(xiàn)之前，大自然便存在超疏水的現(xiàn)象，如水滴不能將荷葉表面浸潤，蝴蝶的翅膀不能被雨水打濕。超疏水材料的應(yīng)用要?dú)w功于大自然，沒有這些現(xiàn)象人類永遠(yuǎn)也不會想到，更不能應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)中。接下來就簡單介紹一下自然界中的一些超疏水現(xiàn)象。荷葉作為超疏水的典型代表，直至上世紀(jì)末，科學(xué)家經(jīng)過研究荷葉表面結(jié)構(gòu)，才提出了超疏水的概念，德國科學(xué)家 Wilhelm Barthlott 發(fā)現(xiàn)荷表面的微觀結(jié)構(gòu)[1-3]，它具有微米級的乳突結(jié)構(gòu)[4]（如圖 1.1 所示），觀察乳突結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)外層被蠟狀物質(zhì)包裹，正是因?yàn)檫@種乳突結(jié)構(gòu)以及蠟狀物質(zhì)的存在，荷葉表面才能表現(xiàn)出超疏水的性能，水滴無法將其表面潤濕。“荷葉效應(yīng)”[5,6]的發(fā)現(xiàn)激發(fā)了科學(xué)家們的興趣，通過對荷葉表面潤濕性的研究，超疏水的概念慢慢浮現(xiàn)。荷葉表面之所以會具備超疏水的性能，正是因?yàn)楸砻娴拇植诮Y(jié)構(gòu)夠及表面的一層蠟狀物質(zhì)，當(dāng)有水滴在表面時(shí)各個(gè)小凸起之間會被空氣充滿，與水接觸的只有小凸起頂部，而且由于蠟狀物質(zhì)的存在，表面能變得很小，因此水滴在荷葉表面依舊能夠保持球狀并且易滾落。

第一章 緒論和荷葉表面極其相似，由一個(gè)個(gè)小的乳突結(jié)構(gòu)密集而成如圖 1.2，乳突的表面也有絲狀的物質(zhì)，由上述荷葉分析原理相同，當(dāng)水在表面聚集時(shí)，表面看起來時(shí)液固接觸，但是由于乳突的存在，空氣被捕獲在相鄰的如圖中間，形成了氣液固三相。這使得花瓣表面不會被雨水潤濕。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2738724