超疏水親油不銹鋼網(wǎng)的制備及其在油水分離中的應(yīng)用研究
發(fā)布時間:2021-06-05 08:27
油污對水體的污染是一個非常嚴重的水污染問題,海上的溢油事件、工業(yè)含油廢水的排放、生活含油污水、不溶水的有機物排放等等都造成嚴重的水體污染,嚴重影響水體生態(tài)平衡,威脅水中生物多樣性,造成水資源的浪費和油品資源能源的浪費。具有超疏水親油性能的分離網(wǎng)膜由于其特殊的表面潤濕性,對油水混合物具有優(yōu)異的分離效果。對特殊潤濕性的表面的構(gòu)建主要從兩個方面考慮,降低表面的表面能和構(gòu)建粗糙的表面結(jié)構(gòu)。本文主要從這兩方面考慮制備超疏水親油的油水分離網(wǎng)膜,以不銹鋼網(wǎng)為分離網(wǎng)的基底,以有機硅(正硅酸乙酯、甲基三乙氧基硅烷、甲基三氯硅烷、三甲基氯硅烷)為硅源原料,以殼聚糖、天然膠乳作為成膜劑,用超疏水SiO2粒子修飾改性不銹鋼網(wǎng)的表面,研究出幾種操作方法簡單、便捷、無毒無害、可實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的超疏水親油不銹鋼網(wǎng)的制備方法。對SiO2樣品進行必要的SEM表征和粒徑檢測,對超疏水親油不銹鋼網(wǎng)進行表征檢測探究不銹鋼網(wǎng)表面情況發(fā)生的變化并分析討論其中的機理,并進一步研究超疏水親油分離網(wǎng)膜對油水的分離效果及分離效率以及對不同油品的分離效率。此外,還對超疏水親油不銹鋼網(wǎng)的自清潔能力做了簡單測試,為實現(xiàn)分離并收集油品做進一...
【文章來源】:海南大學(xué)海南省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:48 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1油水分離裝置??Fig.2-1?Oil-water?separation?device??
4實驗結(jié)果與討論??4.1?Si02樣品的SEM表征??圖4-1為制備的Si02樣品的掃描電鏡圖,其中,圖4-1A為以TEOS為硅源制備??的親水Si02的SEM圖;圖4-1B為以MTES為硅源制備的疏水Si02溶膠干燥后粒子??的SEM圖;圖4-1C為MTCS@Si02樣品的SEM圖;圖4-1D為TMCS@Si02樣品的??SEM圖。由圖4-1可知實驗采用不同方法制備所得的Si02樣品均為粒徑均勻的Si02??微球,且微球的粒徑大小均在300?nm左右。為進一步確定Si02樣品的粒徑大小,對??Si02樣品的粒徑大小進行表征分析。??圖4-lSi02樣品的SEM圖??Fig.4-1?SEM?of?Si〇2?samples??4.2?SiO#品的粒徑表征??如圖4-2所不為Si〇2樣品的粒徑分布圖,利用激光粒度和zeta電位分析儀對每??個樣品的粒徑測量三次取平均值,其中,圖4-2A為以TEOS為硅源制備的疏水Si02??溶膠干燥后粒子的粒徑分布圖;圖4-2B為MTES為硅源制備的Si02的粒徑分布圖;??圖4-2C為TMCS@Si02樣品的粒徑分布圖。??由圖4-2可知三種Si02樣品的粒徑分布分布為295.3±83.59?nm、319.0±94.28??nm、271.3±74.89?nm,樣品的粒徑表征結(jié)果與SEM表征結(jié)果一致。其中,以MTES??為硅源制備的疏水Si02溶膠干燥后粒子的粒徑大小最大,這與疏水Si02溶膠干燥后??樣品的團聚有關(guān)。??20??
?Partical?she?diStrib?tion(nni)?Particnl?size?distrib..tion(nm)??圖4-2?Si02樣品的粒徑分布圖??Fig.4-2?Particle?size?distribution?of?Si02?samples??4.?3不銹鋼網(wǎng)表面形貌的表征??圖4-3為不銹鋼網(wǎng)的掃描電鏡圖(大圖為低倍數(shù)的掃描電鏡圖,插圖為高倍數(shù)的??掃描電鏡圖),其中,圖4-3A為未經(jīng)過表面處理的不銹鋼網(wǎng)的SEM圖,可見未經(jīng)改??性的不銹鋼網(wǎng)表面光滑平整;圖4-3B為疏水Si02溶膠@殼聚糖制備的不銹鋼網(wǎng)的??SEM圖;圖4-3C為MTCS@Si02@殼聚糖制備的不銹鋼網(wǎng)的SEM圖;圖4-3D為??TMCS@Si02@殼聚糖制備的不銹鋼網(wǎng)的SEM圖;圖4-3E為TMCS@Si02@天然膠??乳制備的不銹鋼網(wǎng)的SEM圖。由圖4-3可知,經(jīng)過表面修飾處理后的不銹鋼網(wǎng)表面??均具有明顯的粗糙結(jié)構(gòu)。粗糙結(jié)構(gòu)的形成主要源自Si02粒子對不銹鋼網(wǎng)表面的修飾??改性。不銹鋼網(wǎng)表面經(jīng)負載殼聚糖及疏水SiOji子疏水/親油修飾后,獲得了兼具粗??糙和低表面能的疏水/親油性表面。??I藤廳、:,‘1,??二,?r?2W^J|:y?g?l〇〇Mm?j??圖4-3不銹鋼網(wǎng)的SEM圖??Fig.4-3?SEM?diagram?of?stainless?steel?mesh??4.4?Si02樣品紅外表征??如圖4-4所示為Si02樣品的紅外譜圖,其中,曲線A為以TEOS為硅源制備的??21??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]原位插層聚合法制備甲基苯基硅樹脂/蒙脫土納米復(fù)合材料[J]. 袁新華,張倩,陳燕秋,郭文華,劉永強,江笑. 揚州大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(02)
[2]甲基芳炔單體的合成及其非等溫固化動力學(xué)分析[J]. 吳小樂,譚德新,徐遠,王艷麗. 材料科學(xué)與工程學(xué)報. 2016(03)
[3]八種不同來源二氧化硅的紅外光譜特征研究[J]. 陳和生,孫振亞,邵景昌. 硅酸鹽通報. 2011(04)
本文編號:3211811
【文章來源】:海南大學(xué)海南省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:48 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1油水分離裝置??Fig.2-1?Oil-water?separation?device??
4實驗結(jié)果與討論??4.1?Si02樣品的SEM表征??圖4-1為制備的Si02樣品的掃描電鏡圖,其中,圖4-1A為以TEOS為硅源制備??的親水Si02的SEM圖;圖4-1B為以MTES為硅源制備的疏水Si02溶膠干燥后粒子??的SEM圖;圖4-1C為MTCS@Si02樣品的SEM圖;圖4-1D為TMCS@Si02樣品的??SEM圖。由圖4-1可知實驗采用不同方法制備所得的Si02樣品均為粒徑均勻的Si02??微球,且微球的粒徑大小均在300?nm左右。為進一步確定Si02樣品的粒徑大小,對??Si02樣品的粒徑大小進行表征分析。??圖4-lSi02樣品的SEM圖??Fig.4-1?SEM?of?Si〇2?samples??4.2?SiO#品的粒徑表征??如圖4-2所不為Si〇2樣品的粒徑分布圖,利用激光粒度和zeta電位分析儀對每??個樣品的粒徑測量三次取平均值,其中,圖4-2A為以TEOS為硅源制備的疏水Si02??溶膠干燥后粒子的粒徑分布圖;圖4-2B為MTES為硅源制備的Si02的粒徑分布圖;??圖4-2C為TMCS@Si02樣品的粒徑分布圖。??由圖4-2可知三種Si02樣品的粒徑分布分布為295.3±83.59?nm、319.0±94.28??nm、271.3±74.89?nm,樣品的粒徑表征結(jié)果與SEM表征結(jié)果一致。其中,以MTES??為硅源制備的疏水Si02溶膠干燥后粒子的粒徑大小最大,這與疏水Si02溶膠干燥后??樣品的團聚有關(guān)。??20??
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【參考文獻】:
期刊論文
[1]原位插層聚合法制備甲基苯基硅樹脂/蒙脫土納米復(fù)合材料[J]. 袁新華,張倩,陳燕秋,郭文華,劉永強,江笑. 揚州大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(02)
[2]甲基芳炔單體的合成及其非等溫固化動力學(xué)分析[J]. 吳小樂,譚德新,徐遠,王艷麗. 材料科學(xué)與工程學(xué)報. 2016(03)
[3]八種不同來源二氧化硅的紅外光譜特征研究[J]. 陳和生,孫振亞,邵景昌. 硅酸鹽通報. 2011(04)
本文編號:3211811
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