極端潤濕性水泥涂敷網性能分析及油水分離試驗研究
發(fā)布時間:2021-09-18 23:50
大量含油工業(yè)廢水的排放及漏油事件的頻繁發(fā)生,不僅浪費了大量的能源,也對生態(tài)環(huán)境造成了巨大的污染。如何有效解決水中的油污染問題一直是研究中的熱點。利用極端潤濕性材料對水和油的相反浸潤性可實現高效的油水分離,但目前極端潤濕性材料的制備方法普遍存在工藝復雜、生產成本較高、耐用性差和使用強酸溶液、強堿溶液、重金屬溶液或聚合物溶液等問題。論文基于普通硅酸鹽水泥的超親水性及其表面的微納米粗糙結構,采用浸涂法制備超親水水泥涂敷網和超疏水-超親油水泥涂敷網,并將其應用于油水分離中。主要研究工作如下:(1)研究兩種極端潤濕性水泥涂敷網的制備工藝;分析兩種極端潤濕性水泥涂敷網的潤濕性、表面的微觀結構和組成成分,探究其極端潤濕性的形成機理;測試兩種極端潤濕性水泥涂敷網的機械性能和穩(wěn)定性。結果表明,通過浸涂法制備的兩種水泥涂敷網均具有較好的極端潤濕性、機械性能和穩(wěn)定性。水滴在超親水水泥涂敷網表面能夠迅速鋪展并浸潤,水下不同種類油滴在該表面的接觸角均大于152°,且該表面對油滴的粘附性較低;超疏水-超親油水泥涂敷網表面對水滴的接觸角為154°,滾動角為6°;兩種水泥涂敷網均能承受至少30次的反復彎折,且長時間儲...
【文章來源】:大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:61 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 油水分離方法
1.2.1 傳統(tǒng)油水分離方法
1.2.2 極端潤濕性油水分離方法
1.2.3 目前分離方法存在的問題
1.3 極端潤濕性過濾材料制備方法
1.3.1 極端潤濕性過濾材料制備方法
1.3.2 目前制備方法存在的問題
1.4 本文的主要工作
2 潤濕性的相關概念和理論
2.1 表面張力和表面能
2.2 靜態(tài)接觸角、接觸角滯后和滾動角
2.3 相關理論模型
2.3.1 Young模型
2.3.2 Wenzel模型
2.3.3 Cassie-Baxter模型
2.3.4 Wenzel和Cassie共存模型
2.4 超親水-水下超疏油相關理論
2.5 本章小結
3 極端潤濕性水泥涂敷網制備與性能分析
3.1 極端潤濕性水泥涂敷網的制備
3.1.1 材料與裝置
3.1.2 制備方法
3.2 極端潤濕性水泥涂敷網的性能分析
3.2.1 潤濕性
3.2.2 微觀結構及成分
3.2.3 機械性能及穩(wěn)定性
3.3 本章小結
4 極端潤濕性水泥涂敷網油水分離應用
4.1 超親水水泥涂敷網的油水分離應用
4.1.1 對不同油液的分離能力
4.1.2 不同ρ水泥涂敷網的油水分離特性
4.1.3 再循環(huán)利用能力
4.1.4 用于惡劣環(huán)境油水分離的能力
4.2 超疏水-超親油水泥涂敷網的油水分離應用
4.2.1 對不同油液的分離能力
4.2.2 再循環(huán)利用能力
4.3 本章小結
結論
參考文獻
碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]超疏水油水分離材料研究進展[J]. 劉山虎,許慶峰,邢瑞敏,中田一彌. 化學研究. 2015(06)
[2]超疏水-超親油棉織物的制備及在油水分離中的應用[J]. 石彥龍,楊武,馮曉娟. 高等學校化學學報. 2015(09)
[3]靜電紡絲法制備超疏水/超親油SiO2微納米纖維膜[J]. 湯玉斐,高淑雅,趙康,謝高偉,張恒. 人工晶體學報. 2014(04)
[4]含油廢水處理方法研究進展[J]. 張翼,于婷,畢永慧,張玉潔. 化工進展. 2008(08)
[5]幾種油水分離技術介紹[J]. 胡曉林,劉紅兵. 熱力發(fā)電. 2008(03)
[6]液體表面張力測定方法的研究進展[J]. 尹東霞,馬沛生,夏淑倩. 科技通報. 2007(03)
[7]含油廢水性質及其處理技術[J]. 桑義敏,李發(fā)生,何緒文,谷慶寶. 化工環(huán)保. 2004(S1)
[8]油水分離技術的研究進展[J]. 隋智慧,秦煜民. 油氣田地面工程. 2002(06)
[9]油水分離技術及其進展[J]. 李國珍,肖華,董守平. 油氣田地面工程. 2001(02)
博士論文
[1]工程金屬材料極端潤濕性表面制備及應用研究[D]. 宋金龍.大連理工大學 2015
[2]超疏水聚氨酯(PU)海綿的制備及油水分離特性研究[D]. 祝青.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[3]固體表面超疏水性向粘滯性的轉變及影響因素[D]. 銀龍.南京大學 2012
[4]超疏水材料的制備與應用[D]. 姚同杰.吉林大學 2009
碩士論文
[1]水泥顆粒形貌級配在生產中的應用研究[D]. 李學勇.武漢理工大學 2003
本文編號:3400573
【文章來源】:大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:61 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 油水分離方法
1.2.1 傳統(tǒng)油水分離方法
1.2.2 極端潤濕性油水分離方法
1.2.3 目前分離方法存在的問題
1.3 極端潤濕性過濾材料制備方法
1.3.1 極端潤濕性過濾材料制備方法
1.3.2 目前制備方法存在的問題
1.4 本文的主要工作
2 潤濕性的相關概念和理論
2.1 表面張力和表面能
2.2 靜態(tài)接觸角、接觸角滯后和滾動角
2.3 相關理論模型
2.3.1 Young模型
2.3.2 Wenzel模型
2.3.3 Cassie-Baxter模型
2.3.4 Wenzel和Cassie共存模型
2.4 超親水-水下超疏油相關理論
2.5 本章小結
3 極端潤濕性水泥涂敷網制備與性能分析
3.1 極端潤濕性水泥涂敷網的制備
3.1.1 材料與裝置
3.1.2 制備方法
3.2 極端潤濕性水泥涂敷網的性能分析
3.2.1 潤濕性
3.2.2 微觀結構及成分
3.2.3 機械性能及穩(wěn)定性
3.3 本章小結
4 極端潤濕性水泥涂敷網油水分離應用
4.1 超親水水泥涂敷網的油水分離應用
4.1.1 對不同油液的分離能力
4.1.2 不同ρ水泥涂敷網的油水分離特性
4.1.3 再循環(huán)利用能力
4.1.4 用于惡劣環(huán)境油水分離的能力
4.2 超疏水-超親油水泥涂敷網的油水分離應用
4.2.1 對不同油液的分離能力
4.2.2 再循環(huán)利用能力
4.3 本章小結
結論
參考文獻
碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]超疏水油水分離材料研究進展[J]. 劉山虎,許慶峰,邢瑞敏,中田一彌. 化學研究. 2015(06)
[2]超疏水-超親油棉織物的制備及在油水分離中的應用[J]. 石彥龍,楊武,馮曉娟. 高等學校化學學報. 2015(09)
[3]靜電紡絲法制備超疏水/超親油SiO2微納米纖維膜[J]. 湯玉斐,高淑雅,趙康,謝高偉,張恒. 人工晶體學報. 2014(04)
[4]含油廢水處理方法研究進展[J]. 張翼,于婷,畢永慧,張玉潔. 化工進展. 2008(08)
[5]幾種油水分離技術介紹[J]. 胡曉林,劉紅兵. 熱力發(fā)電. 2008(03)
[6]液體表面張力測定方法的研究進展[J]. 尹東霞,馬沛生,夏淑倩. 科技通報. 2007(03)
[7]含油廢水性質及其處理技術[J]. 桑義敏,李發(fā)生,何緒文,谷慶寶. 化工環(huán)保. 2004(S1)
[8]油水分離技術的研究進展[J]. 隋智慧,秦煜民. 油氣田地面工程. 2002(06)
[9]油水分離技術及其進展[J]. 李國珍,肖華,董守平. 油氣田地面工程. 2001(02)
博士論文
[1]工程金屬材料極端潤濕性表面制備及應用研究[D]. 宋金龍.大連理工大學 2015
[2]超疏水聚氨酯(PU)海綿的制備及油水分離特性研究[D]. 祝青.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[3]固體表面超疏水性向粘滯性的轉變及影響因素[D]. 銀龍.南京大學 2012
[4]超疏水材料的制備與應用[D]. 姚同杰.吉林大學 2009
碩士論文
[1]水泥顆粒形貌級配在生產中的應用研究[D]. 李學勇.武漢理工大學 2003
本文編號:3400573
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