活性炭/聚四氟乙烯改性三聚氰胺海綿及其在油水分離中的應用
發(fā)布時間:2021-02-15 22:57
如何治理含油廢水帶來的污染已成為目前困擾全球的嚴峻問題。傳統(tǒng)油水分離材料在性能、成本、制備等方面的缺陷制約了其實際應用。因此,性能優(yōu)異、成本低廉、制備簡便的新型油水分離材料的研究引起了廣泛關注。本研究首先將粉末活性炭(AC)與具有低表面能的聚四氟乙烯濃縮分散液(PTFE)混合,制備出新型涂料(AC/PTFE);然后將它浸涂包裹在三聚氰胺海綿(MS)的骨架上,再通過簡單的熱處理,即可制備出新型三維油水分離材料(AC/PTFE-MS)。性能測試結果表明,所制備的AC/PTFE-MS具有超疏水性(疏水角可達165°),在300次擠壓后依然保持這種性能。同時,AC/PTFE-MS具有高的吸附倍率,能夠選擇性吸附水上浮油與水下重油,還可實現(xiàn)對油水混合乳液的高效分離,是一種具有較高實際應用價值的含油廢水治理材料。
【文章來源】:材料導報. 2020,34(17)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
(a,b)AC/PTFE-MS的扭曲-擠壓圖像; (c)循環(huán)擠壓對AC/PTFE-MS水接觸角(WCA)的影響
AC/PTFE-MS具有超疏水、超親油性,使得它可以選擇性地從油水混合液中吸附油脂/有機溶劑。實驗研究了AC/PTFE-MS對不同密度的真空泵油(浮在水面上)和四氯化碳(沉在水底,用蘇丹III染色)的選擇吸附性[32]。如圖7a所示,將一小塊AC/PTFE-MS樣品放入含有泵油的油水混合液中,泵油被快速吸附。吸附的油脂通過簡單機械擠壓的方式即可實現(xiàn)回收再利用。同樣,如圖7b所示,當樣品靠近水底的四氯化碳時也可快速地將其吸附,而未接觸到四氯化碳的樣品表面出現(xiàn)“銀鏡現(xiàn)象”,表明其保持了很好的疏水特性。以上實驗表明,超疏水、超親油的AC/PTFE-MS在不同密度的油水混合物中均有著優(yōu)異的選擇吸附能力,可以吸附處理不同密度的油脂、有機溶劑等,對含油廢水中的有機污染物可實現(xiàn)無差別吸附治理,具有較寬的應用范圍。圖7 (a)AC/PTFE-MS對漂浮在水面的泵油的選擇性吸附; (b)AC/PTFE-MS對水下四氯化碳的選擇性吸附
圖6 (a)AC/PTFE-MS對不同油和有機物的吸附倍率; (b)AC/PTFE-MS對正己烷與泵油的50次循環(huán)吸附2.6 AC/PTFE-MS對油水乳液的分離
【參考文獻】:
期刊論文
[1]高親水性聚四氟乙烯微粉的制備及其性能研究[J]. 李會,曾虹燕,邢哲,李榮,高乾宏,王洪龍,吳國忠. 高分子學報. 2016(09)
[2]還原氧化石墨烯基三聚氰胺海綿的制備與吸附性能[J]. 王子濤,肖長發(fā),趙健,胡霄,徐乃庫. 高等學�;瘜W學報. 2014(11)
[3]聚四氟乙烯熱裂解研究[J]. 梁翾翾,張小平. 化學工業(yè)與工程. 2008(04)
[4]納米二氧化硅提高聚四氟乙烯復合材料硬度的研究[J]. 張雁鴻,索進平,肖建中. 機械工程材料. 2006(04)
[5]用紅外譜研究PTFE/石墨共混時的相互作用[J]. 閻逢元,薛群基. 科學通報. 1997(03)
本文編號:3035680
【文章來源】:材料導報. 2020,34(17)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
(a,b)AC/PTFE-MS的扭曲-擠壓圖像; (c)循環(huán)擠壓對AC/PTFE-MS水接觸角(WCA)的影響
AC/PTFE-MS具有超疏水、超親油性,使得它可以選擇性地從油水混合液中吸附油脂/有機溶劑。實驗研究了AC/PTFE-MS對不同密度的真空泵油(浮在水面上)和四氯化碳(沉在水底,用蘇丹III染色)的選擇吸附性[32]。如圖7a所示,將一小塊AC/PTFE-MS樣品放入含有泵油的油水混合液中,泵油被快速吸附。吸附的油脂通過簡單機械擠壓的方式即可實現(xiàn)回收再利用。同樣,如圖7b所示,當樣品靠近水底的四氯化碳時也可快速地將其吸附,而未接觸到四氯化碳的樣品表面出現(xiàn)“銀鏡現(xiàn)象”,表明其保持了很好的疏水特性。以上實驗表明,超疏水、超親油的AC/PTFE-MS在不同密度的油水混合物中均有著優(yōu)異的選擇吸附能力,可以吸附處理不同密度的油脂、有機溶劑等,對含油廢水中的有機污染物可實現(xiàn)無差別吸附治理,具有較寬的應用范圍。圖7 (a)AC/PTFE-MS對漂浮在水面的泵油的選擇性吸附; (b)AC/PTFE-MS對水下四氯化碳的選擇性吸附
圖6 (a)AC/PTFE-MS對不同油和有機物的吸附倍率; (b)AC/PTFE-MS對正己烷與泵油的50次循環(huán)吸附2.6 AC/PTFE-MS對油水乳液的分離
【參考文獻】:
期刊論文
[1]高親水性聚四氟乙烯微粉的制備及其性能研究[J]. 李會,曾虹燕,邢哲,李榮,高乾宏,王洪龍,吳國忠. 高分子學報. 2016(09)
[2]還原氧化石墨烯基三聚氰胺海綿的制備與吸附性能[J]. 王子濤,肖長發(fā),趙健,胡霄,徐乃庫. 高等學�;瘜W學報. 2014(11)
[3]聚四氟乙烯熱裂解研究[J]. 梁翾翾,張小平. 化學工業(yè)與工程. 2008(04)
[4]納米二氧化硅提高聚四氟乙烯復合材料硬度的研究[J]. 張雁鴻,索進平,肖建中. 機械工程材料. 2006(04)
[5]用紅外譜研究PTFE/石墨共混時的相互作用[J]. 閻逢元,薛群基. 科學通報. 1997(03)
本文編號:3035680
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