隨著石油業(yè)、制造業(yè)等工業(yè)化的不斷發(fā)展,我們的水資源和生態(tài)環(huán)境受到了海洋溢油事件以及含油污水排放等問題的嚴重影響。而仿生制備的特殊浸潤性材料因其特殊的潤濕性能,在處理這類污染問題中起著至關(guān)重要的作用。本論文主要通過在材料表面仿生構(gòu)筑微觀納米結(jié)構(gòu)以及改性人造海綿,制備過濾型和吸附型兩種類型的超疏水/超親油材料用于油水分離。研究中制備了綠色無毒、耐久、高彈、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的油水分離材料,并設(shè)計了一種可用于原位連續(xù)吸附的油水分離裝置。本論文主要研究內(nèi)容如下:(1)以聚二甲基硅氧烷(PDMS)為膠粘劑,將棕櫚酸鎂(Mg-P)疏水粉末粘附在玻璃、紡織布、不銹鋼網(wǎng)以及瓦楞紙表面構(gòu)筑出粗糙的微-納米結(jié)構(gòu),實現(xiàn)了材料的表面改性。材料表面表現(xiàn)出優(yōu)異的疏水性、自清潔性和耐久性。在實際的油水分離中,經(jīng)過10次分離循環(huán)后,超疏水不銹鋼網(wǎng)的水接觸角仍可大于150°,油的收集效率也可保持在91%以上。(2)利用水熱法成功制備一種三維,且具有彈性和超親水性能的Ag-PVAs復(fù)合海綿,隨后使用碳化法將其改性得到超疏水碳海綿。當(dāng)增加煅燒溫度后,海綿中纖維的平均直徑從1.25μm降低至500 nm左右。同時,當(dāng)煅燒溫度分別為...

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 特殊潤濕性理論
        1.2.1 接觸角和楊氏方程
        1.2.2 Wenzel和 Cassie–Baxter模型
    1.3 特殊潤濕性材料的應(yīng)用
        1.3.1 防腐蝕
        1.3.2 抗冰凍
        1.3.3 自清潔
        1.3.4 油水分離
        1.3.5 其他
    1.4 特殊潤濕性材料在油水分離領(lǐng)域中的應(yīng)用現(xiàn)狀
        1.4.1 過濾型油水分離材料
        1.4.2 吸附型油水分離材料
    1.5 本文的研究目的及主要內(nèi)容
第二章 超疏水涂層的制備及其在油水分離中的應(yīng)用
    2.1 前言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗所需材料
        2.2.2 實驗所需設(shè)備及儀器
        2.2.3 超疏水涂層的制備
        2.2.4 測試與表征
        2.2.5 油水分離能力表征
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 FT-IR和 XPS分析
        2.3.2 表面形貌分析
        2.3.3 XRD分析
        2.3.4 表面潤濕性分析
        2.3.5 表面自清潔性能分析
        2.3.6 耐久性分析
        2.3.7 油水分離性能分析
    2.4 本章小結(jié)
第三章 碳化法制備超疏水/超親油的銀@聚乙烯醇復(fù)合海綿及其油水分離性能研究
    3.1 前言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗所需材料
        3.2.2 實驗所需設(shè)備及儀器
        3.2.3 碳化法制備超疏水Ag-PVAs海綿
        3.2.4 測試與表征
        3.2.5 吸油性能及循環(huán)吸附性能測試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 表面形貌分析
        3.3.2 XRD和 XPS分析
        3.3.3 表面潤濕性分析
        3.3.4 機械性能分析
        3.3.5 吸油性能分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 PDMS增強銀@聚乙烯醇復(fù)合海綿用于連續(xù)的油水分離
    4.1 前言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗所需材料
        4.2.2 實驗所需設(shè)備及儀器
        4.2.3 PDMS改性Ag-PVAs海綿(f-PDMS)
        4.2.4 測試與表征
        4.2.5 吸油性能及循環(huán)吸附性能測試
        4.2.6 油水混合的連續(xù)分離
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 表面形貌分析
        4.3.2 XPS分析和FT-IR分析
        4.3.3 TGA分析和BET分析
        4.3.4 表面潤濕性分析
        4.3.5 機械性能分析
        4.3.6 吸油性能分析
        4.3.7 連續(xù)的油水分離
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻
致謝
作者簡介
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本文編號：3896197