發(fā)布時(shí)間：2020-07-12 13:08

【摘要】：近年來,超疏水材料由其表面特殊的潤(rùn)濕性引起人們廣泛關(guān)注,在油水分離和自清潔等方面的獨(dú)特功能使其在日常生活和科研中有廣泛的應(yīng)用前景。本文采用層層接枝和原位熱聚合法制備了超疏水金屬絲網(wǎng),并對(duì)其結(jié)構(gòu)、原理、應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)的研究,主要內(nèi)容如下。采用層層接枝法制備超疏水金屬絲網(wǎng),通過羥基化、硅烷化、界面聚合化以及接枝長(zhǎng)碳鏈等四個(gè)步驟在金屬絲網(wǎng)的表面形成了微納米復(fù)合的粗糙結(jié)構(gòu),其對(duì)水滴的接觸角值為159°,滾動(dòng)角約為4°,能夠?qū)崿F(xiàn)自清潔作用。在油水分離過程中,該絲網(wǎng)對(duì)不同的油品均保持高分離效率,其耐水壓值為3.58±0.05 kPa。由于多層聚合物之間化學(xué)鍵強(qiáng)健的相互作用,絲網(wǎng)具備極好的耐用性,在超聲振動(dòng)環(huán)境、長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存以及腐蝕環(huán)境都保持著很高的分離效率和疏水特性。采用原位熱聚合法制備超疏水金屬絲網(wǎng),通過前驅(qū)單體DDVAC和SiO_2顆粒的混合溶液一步制備得到超疏水表面。該方法首次在有氧環(huán)境中制備了DDVAC-O高聚物,提出“氧化交聯(lián)”作用和形成機(jī)理。通過XPS、FT-IR和~(13)C固體核磁等分析手段驗(yàn)證了機(jī)理。絲網(wǎng)對(duì)水滴接觸角為158°,具有自清潔和超疏水特性。在油水分離過程中,絲網(wǎng)的耐水壓值和油通量均很高。在熱聚合過程中,DDVAC單體能形成高交聯(lián)度聚合物并緊密纏繞覆蓋在絲網(wǎng)的表面,所以在長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存、機(jī)械摩擦、酸堿鹽腐蝕環(huán)境以及超聲振動(dòng)等各種極端環(huán)境中都展示了極好的穩(wěn)定性和耐用性。這些特性使所制備的金屬絲網(wǎng)成為一種有前景的油水分離材料。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TQ051.8
【圖文】：

圖 1-1 接觸角示意圖Figure 1-1 The schematic of contact angleg 等人[21]描述了固體表面的接觸角與表面張力的關(guān)系，稱公式（1-1）所示

圖 1-2 Wenzel 模型Figure 1-2 Wenzel model 模型推導(dǎo)的公式（1-2）中可以看出，當(dāng) ， 越��；當(dāng) 大于 90°時(shí)， ，并且

圖 1-3 Cassie-Baxter 模型Figure 1-3 Cassie-Baxter models，當(dāng)液滴與固體表面的接觸面積越小時(shí)，近 180°，液滴能在固體表面保持球狀。所

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本文編號(hào)：2752003