本文關鍵詞：3D打印超疏水超親油多孔膜及其在油水分離中的應用　出處：《西南交通大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 3D打印 超疏水 超親油 機械穩(wěn)定 多孔膜 油水分離

【摘要】：近年來,隨著原油泄漏事故的頻繁發(fā)生,工廠含油廢水的大量排放,油水污染物嚴重影響了生態(tài)環(huán)境以及人們的生產與生活,因此治理油污染廢水非常緊迫。膜分離法由于其分離過程屬于物理作用無相變化,能耗低且分離裝置簡單易設計,選擇性好等優(yōu)點,成為油水分離常用的方法之一,而分離效果如何關鍵在于膜材料的選擇,具有超疏水超親油性的材料由于其對油水存在的特殊界面性質,備受人們關注。因此本論文利用簡單、高效的3D打印方法制備了能夠阻礙水通過允許油通過的超疏水-超親油多孔膜,并實現(xiàn)了對多種油水混合物的分離�；诙嗫壮杷H油多孔材料的傳統(tǒng)制備方法,常常需要復雜的處理才能在多孔網格上構建出微納米結構,因此超疏水膜表面容易形成不均勻的膜孔且其機械穩(wěn)定性較差,因此我們提出了 3D打印這種簡單和環(huán)境友好的方式,通過用疏水的納米二氧化硅填充PDMS制備墨水,再將配置的墨水通過3D打印技術實現(xiàn)有序多孔結構的超疏水超親油膜的制備,最后用于油水污染物的分離。納米粒子的填充能夠改變墨水的機械強度,據此調節(jié)墨水的流變性能,以確保通過3D直寫能夠制備出不會坍塌的多孔膜結構。在通過調整打印的線間距在膜表面形成亞毫米的粗糙結構,特殊潤濕性的超疏水超親油PDMS膜由此而獲得。不僅如此,3D打印方式是直接在打印的多孔框架上形成超疏水表面,這種方式成功的避免了傳統(tǒng)的制備"超疏水網格+涂層"表面,涂層與基底之間機械穩(wěn)定性差的問題。此外,通過電腦程序打印的膜孔尺寸容易被調整進而調節(jié)液體流量和分離效率,以多種油進行了油水分離測試,水油按一定的體積比進行了油水分離實驗,在～0.37 mm孔徑的膜油水分離最高效率達到99%以上,幾乎完全將油水分離,并且具有～23700 L/m~2·h高的流通量;此膜也能對不同酸堿性水/油混合物進行分離,其分離效率也在85%以上。以上測試結果表明,我們自主研發(fā)、設計、制備的用于油水分離的超疏水超親油膜,不僅擺脫了其它制備超疏水多孔膜的復雜過程,而且其制備方便、快捷;而且制備的膜機械穩(wěn)定性好,油水分離效率高,這對于將其應用于解決實際的含油廢水污染問題,特別是對于解決浮油污染問題有著重要意義。
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：X703

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