本文關(guān)鍵詞：聚苯胺修飾多孔膜的制備及其油水乳液分離研究

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【摘要】：工業(yè)化進(jìn)程的加快、頻繁的漏油事故及日常生活中產(chǎn)生的大量油性污水,不僅危害環(huán)境和人類健康,也對(duì)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了極壞的影響,因而實(shí)現(xiàn)油性污水的回收利用迫在眉睫。油水分離膜由于具有很高的分離效率在油性污水處理方面?zhèn)涫荜P(guān)注。但是現(xiàn)有的油水分離膜在油水乳液分離方面效果不佳,更不能直接實(shí)現(xiàn)各種油水乳液的智能分離。為此,本論文通過原位聚合的方法,制備了聚苯胺修飾的多孔膜,通過改變膜表面的粗糙度和潤濕性,實(shí)現(xiàn)了水包油乳液和油包水乳液的高效智能分離。本論文以濾紙和聚丙烯纖維膜為基體,采用緩慢滴加氧化劑的方法在基體上原位聚合苯胺,實(shí)現(xiàn)基體表面粗糙度和潤濕性的提高。研究發(fā)現(xiàn),隨著苯胺單體濃度、聚合時(shí)間、聚合次數(shù)增加,基體上聚苯胺的量隨之增多,基體表面的粗糙度也隨之加大;基體經(jīng)過聚苯胺修飾后,其水下油接觸角和油下水接觸角均大于150°,呈現(xiàn)水下超疏油和油下超疏水特性。當(dāng)苯胺單體濃度達(dá)到0.2 mol/L、聚合時(shí)間達(dá)到5 h時(shí),所制備的聚苯胺濾紙能成功分離油包水乳液,分離效率在99%以上,分離后的液滴尺寸小于1μm;經(jīng)過10次循環(huán)分離后,仍能高效分離油包水乳液,分離效率在99%以上,具有良好的循環(huán)使用性能。但聚苯胺濾紙因在水中易溶脹,不能有效分離水包油乳液。為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)油水乳液的智能分離,用聚苯胺對(duì)聚丙烯纖維膜進(jìn)行改性。當(dāng)苯胺單體濃度為0.2 mol/L、聚合次數(shù)為2次以上,每次聚合時(shí)間在4 h時(shí),得到的聚苯胺膜能同時(shí)分離水包油乳液和油包水乳液,從而實(shí)現(xiàn)油水乳液的高效智能分離。其中,聚苯胺膜對(duì)水包油乳液分離液的液滴尺寸較小,分離液的光譜測(cè)試中檢測(cè)不出油相;對(duì)油包水乳液分離后的液滴尺寸小于1μm,分離液中水分含量極少,分離效率達(dá)到99%以上。聚苯胺修飾膜對(duì)水包油乳液和油包水乳液的分離均具有良好的循環(huán)使用性能,經(jīng)10次分離后得到的分離液仍是清澈透明的,表現(xiàn)了優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性。
【關(guān)鍵詞】：油水乳液 智能分離 濾紙 聚丙烯纖維膜 聚苯胺 水下超疏油 油下超疏水
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ051.893
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-19
• 1.1 課題背景及研究的目和意義9-10
• 1.2 油水乳液分離膜的研究進(jìn)展10-17
• 1.2.1 水包油型油水分離膜10-14
• 1.2.2 油包水型油水分離膜14-16
• 1.2.3 智能型油水分離膜16-17
• 1.3 現(xiàn)有油水乳液分離膜存在的問題17
• 1.4 本課題的主要研究內(nèi)容17-19
• 第2章 實(shí)驗(yàn)材料與方法19-25
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料19
• 2.2 儀器設(shè)備19-20
• 2.3 聚苯胺修飾基體及油水乳液的制備20-22
• 2.3.1 聚苯胺修飾濾紙的制備20-21
• 2.3.2 聚苯胺修飾聚丙烯纖維膜的制備21
• 2.3.3 油水乳液的制備21-22
• 2.4 材料的測(cè)試與表征22-25
• 2.4.1 掃描電子顯微鏡（SEM）測(cè)試22
• 2.4.2 靜態(tài)接觸角測(cè)試22
• 2.4.3 油水乳液分離實(shí)驗(yàn)22-23
• 2.4.4 傅里葉變換紅外光譜（FTIR）測(cè)試23
• 2.4.5 光學(xué)顯微鏡測(cè)試23
• 2.4.6 動(dòng)態(tài)光散射（DLS）測(cè)試23
• 2.4.7 紫外吸收光譜（UV-Vis spectra）測(cè)試23
• 2.4.8 分離效率測(cè)試23-24
• 2.4.9 樣品循環(huán)使用性能測(cè)試24-25
• 第3章 聚苯胺修飾濾紙的油水乳液分離性能25-42
• 3.1 引言25
• 3.2 聚苯胺修飾濾紙前后的結(jié)構(gòu)和潤濕性能25-31
• 3.2.1 濾紙修飾聚苯胺前后的表面形貌25-27
• 3.2.2 聚苯胺濾紙的FTIR分析27-28
• 3.2.3 聚苯胺濾紙的表面潤濕性能28-31
• 3.3 聚苯胺修飾濾紙前后的分離性能31-40
• 3.3.1 油水乳液的分離過程31-32
• 3.3.2 水包油乳液的分離32-34
• 3.3.3 油包水乳液的分離34-36
• 3.3.4 聚苯胺濾紙對(duì)油水乳液的分離性能36-38
• 3.3.5 聚苯胺濾紙對(duì)油水乳液的分離效率38
• 3.3.6 聚苯胺濾紙的循環(huán)使用性能38-40
• 3.4 本章小結(jié)40-42
• 第4章 聚苯胺修飾聚丙烯纖維膜的油水乳液分離性能42-67
• 4.1 引言42
• 4.2 聚苯胺修飾PP膜前后的結(jié)構(gòu)和潤濕性能42-50
• 4.2.1 PP膜修飾聚苯胺前后的表面形貌42-45
• 4.2.2 聚苯胺膜的FTIR分析45
• 4.2.3 聚苯胺膜的表面潤濕性能45-50
• 4.3 聚苯胺膜的分離性能50-66
• 4.3.1 油水乳液的分離過程50
• 4.3.2 水包油乳液的分離50-54
• 4.3.3 油包水乳液的分離54-56
• 4.3.4 聚苯胺膜對(duì)油水乳液的分離性能56-63
• 4.3.5 聚苯胺膜對(duì)油水乳液的分離效率63
• 4.3.6 聚苯胺膜的循環(huán)使用性能63-66
• 4.4 本章小結(jié)66-67
• 結(jié)論67-68
• 參考文獻(xiàn)68-73
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文73-75
• 致謝75

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 顧昒 ,林瓏 ,楊根生;酒精廢醪分離液回用研究[J];浙江工學(xué)院學(xué)報(bào);1988年01期

2 朱樹新,包靜,趙銘;影響α-淀粉酶分離液澄清度的因素[J];華東化工學(xué)院學(xué)報(bào);1989年04期

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4 孫立中,蔡龍s，

本文編號(hào)：511433