海洋及淡水約占地球面積的71%以上,不僅孕育了各種生物而且儲(chǔ)藏著像石油、天然氣、礦產(chǎn)等人類賴以生存的重要能源。隨著陸地資源的短缺,人類對(duì)資源的開發(fā)與利用逐漸由陸地轉(zhuǎn)向海洋。在海洋資源的開發(fā)與利用的過(guò)程中產(chǎn)生的含油污水對(duì)海洋環(huán)境的影響越來(lái)越大。傳統(tǒng)的油水分離材料由于其分離效率低已不能滿足現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求。故人類對(duì)海洋資源開發(fā)與利用過(guò)程中亟需先進(jìn)、綠色的材料以滿足可持續(xù)性發(fā)展。同時(shí),苛刻的海洋環(huán)境對(duì)材料的應(yīng)用提出了更高的要求。本文通過(guò)材料表面微納米形貌構(gòu)筑與化學(xué)改性相結(jié)合的方法,設(shè)計(jì)并制備了兩種特殊潤(rùn)濕性表面。研究了表面微結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成與材料表面潤(rùn)濕性的關(guān)系并依靠其特殊潤(rùn)濕性分別應(yīng)用在油水分離、減阻、防腐蝕、自清潔等方面。通過(guò)化學(xué)修飾的方法,在粗糙的聚氨酯海綿表面構(gòu)筑一層響應(yīng)性長(zhǎng)鏈烷烴分子刷,實(shí)現(xiàn)了聚氨酯海綿的超疏水、超親油性,并用來(lái)清除、回收海面溢油。超疏水-超親油聚氨酯海綿與普通聚氨酯海綿相比疏水性、親油性、吸油速率得到顯著提高,對(duì)水接觸角達(dá)到152°,呈現(xiàn)超疏水性,可以吸附自重23倍的原油,溢油清除效率高。此外,改性后的聚氨酯海綿具有93%的保油率,可以有效防止吸油飽和海綿運(yùn)輸過(guò)程... 

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超疏水-超親油海綿制備示意圖

第二章 超疏水-超親油三維多孔聚氨酯海綿的性能及油水分離研究多利用鉻酸或氫氧化鈉溶液等腐蝕性液體對(duì)聚氨酯海綿表面進(jìn)行刻蝕，一方面增加聚氨酯海綿表面粗糙度，另一方面在聚氨酯海綿表面生成羥基或羧基等活性基團(tuán)用于接枝疏水性甲基硅氧烷或全氟硅氧烷來(lái)提高聚氨酯海綿的疏水性[107, 116]但是這些強(qiáng)酸或強(qiáng)堿會(huì)損傷材料的力學(xué)性能。此外，鉻酸等腐蝕性液體有較強(qiáng)的毒性，這也限制了材料的大面積制備及應(yīng)用。

接枝反應(yīng)前后聚氨酯海綿的水接觸角（a）接枝反應(yīng)前的水接觸角；（b）接的水接觸角 (a) Optical image of seawater contact angle of the blank PU sponge (the seawatee is about 94°). (b)Optical image of seawater contact angle of the grafted PU sponseawater contact angle is about 152°).

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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