超浸润油水分离材料的制备及其性能研究

发布时间：2018-04-02 10:17

  本文选题：油水分离　切入点：超疏水　出处：《江苏大学》2016年硕士论文

【摘要】：近些年,工业发展与科技进步为人们带来了无数的福利的同时,也为人们带来了许多的麻烦。其中就包括了油类以及有机溶剂对水资源的污染,油水污染不仅对资源是一种浪费,而且严重威胁人们的日常生产生活。目前,已经有研究学者研究制备出了多种具有超浸润性能(超疏水、超亲水、超疏油和超亲油)的油水分离材料用于处理上述污染问题。但是现存的超浸润功能材料大多需要昂贵的原料、并且制备过程复杂、机械稳定性差。为了解决上述问题,本论文在参考相关文献成果的基础上,充分利用生活中的廉价或者是废弃物作为原料,制备了多种超浸润油水分离材料,具体取得以下结论:1.采用日常生活中常用的聚氨酯海绵作为基体,通过水热反应制备了磁性聚氨酯基石墨烯泡沫。其对水的接触角达到158±1°,对油的接触角为0°,表现出超疏水/超亲油性。将该泡沫应用于分离多种油水混合物,如十六烷、润滑油、植物油等与水的油水混合物,发现其吸油质量比达到9-27,体积占用率达70%以上。通过引入Fe3O4赋予该泡沫磁性,实验发现,没有外力作用下,其在磁场驱动下能够完成油水分离,仅耗时7s,重复利用多次之后其吸油比率仍能保持在首次吸油比率的90%以上。2.采用废弃烟蒂作为构筑超疏水/超亲油材料的基体,通过一步浸泡修饰的方法,将清洗后的烟蒂浸泡在十八烷基三氯硅烷的正己烷溶液中,常压干燥制备得到超疏水/超亲油烟蒂。通过一系列的分析表征探讨了其反应机理,在烟蒂的醋酸纤维骨架上面形成了微纳米的粗糙结构,通过成分分析可知表面生成了硅氧基团,在醋酸纤维素表面构筑了超疏水超亲油的硅氧基团。该烟蒂应用于普通油水分离中的分离效率可以达到98%以上,而分离油水乳液的流量可以达到2500L m-2 h-1,其分离得到的油类产物纯度为99.96%以上。更重要的是,将废弃烟蒂通过简单的实验方法构筑得到超疏水/超亲油功能材料为废物利用提供了一种新颖的思路与方法。3.采用从贝壳中降解得到的壳聚糖作为原料合成壳聚糖基纳米复合材料,将其喷涂在多种基体表面构筑具有超浸润性能的表面,进一步将其喷涂在不锈钢网表面构筑油水分离材料。喷涂有壳聚糖基纳米复合涂层的表面所含亲水疏油成分以及粗糙的微纳米结构共同导致其具有超亲水/超疏油性能,水滴跟油滴在其表面的接触角分别为0°和157±1°。考察了不同液滴在超亲水/超疏油不锈钢网的粘附性,十六烷液滴可以轻松的从该表面滑落,水滴则会完全铺展渗透。将其应用于油水分离中,发现其分离效率能够达到98.9%,采用去离子水简单清洗之后即可重复利用。
[Abstract]:An oil - water separation material with super - hydrophobic properties ( super - hydrophobic , super - hydrophilic , super - hydrophobic and super - oleophilic ) has been prepared . It is found that the separation efficiency can reach 98 . 9 % , which can be reused after simple washing with deionized water .

【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB34

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 栗恒祥;;油水分离技术的基础理论探讨[J];建筑技术通讯(给水排水);1988年03期

2 岳继红,齐春海;井下油水分离技术最新进展[J];油气田地面工程;2003年11期

3 孙其华;;高效油水分离系统[J];石油化工环境保护;2005年03期

4 崔玲珉;船用油水分离实验与检验设备的研究[J];交通环保;1984年04期

5 费守思;船用油水分离装置的改装浅析[J];交通环保;1991年04期

6 ;化学所在连续高效油水分离研究方面取得重要进展[J];河南化工;2013年15期

7 隋智慧,秦煜民;油水分离技术的研究进展[J];油气田地面工程;2002年06期

8 王卫强;李朝阳;马贵阳;高岩;张晗;;油水分离技术优化研究[J];节能技术;2011年05期

9 陈彬;刘阁;张贤明;;温度对油水分离的影响研究[J];机械科学与技术;2014年02期

10 齐鲁;新型除砂及油水分离装置[J];石油机械;2002年02期

相关会议论文 前6条

1 史仕荧;吴应湘;许晶禹;刘敏;罗昌华;王胜;;导流片型管道式分离器油水分离结构优化[A];第十三届全国水动力学学术会议暨第二十六届全国水动力学研讨会论文集——E工业流体力学[C];2014年

2 王珂伟;;基于膜技术进行油水分离过程特性研究[A];中国机械工程学会摩擦学分会润滑技术专业委员会第九届（温州）学术年会论文集[C];2004年

3 张鹏;;现代油水分离技术[A];2003年11省区市机械工程学会学术会议论文集[C];2003年

4 蔡文斌;薄启炜;李兆敏;;井下油水分离旋流器室内实验研究[A];第二十届全国水动力学研讨会文集[C];2007年

5 强光初;;论表面工程行业的油水分离[A];2002北京电镀行业清洁生产研讨会论文集[C];2002年

6 李琳;刘兆阅;;具有光催化自清洁和水下超疏油性质的油水分离膜[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第21分会：光化学[C];2014年

相关重要报纸文章 前7条

1 记者 朱斌斌;我市企业攻克油水分离难题[N];舟山日报;2011年

2 唐晓伟 张永琴;哈工程大发明高效油水分离装置[N];中国船舶报;2013年

3 本报通讯员 戴敬凯　见习记者 杨涛利;发现油水分离新材料[N];中国环境报;2013年

4 记者 李泳沩;油水分离技术研制成功[N];吉林日报;2009年

5 李明泰邋赵亮;井下油水分离技术攻关获重大突破[N];中国石化报;2007年

6 记者 马昭　实习生 杨问侠;油水分离装置未安装到位吊销营业执照[N];西安日报;2010年

7 科信;新型油水分离网膜材料研制成功[N];中国化工报;2004年

相关博士学位论文 前1条

1 徐桂龙;疏水亲油有机无机复合乳液的制备及其在油水分离滤纸的应用研究[D];华南理工大学;2011年

相关硕士学位论文 前10条

1 李冲;铜基底特殊浸润性双向油水分离膜的制备及应用[D];哈尔滨工业大学;2015年

2 朱锦龙;具有微纳复合仿生结构的油水分离膜材料的制备及性能研究[D];新疆大学;2015年

3 蒋约林;环境响应型纺织基吸附材料用于高效油水分离的研究[D];浙江理工大学;2016年

4 刘灿;超浸润油水分离材料的制备及其性能研究[D];江苏大学;2016年

5 秦福涛;超疏水分离膜的制备与油水分离应用研究[D];大连理工大学;2009年

6 陈文征;波纹板油水分离技术研究[D];中国石油大学;2008年

7 陆启富;超疏水膜油水分离装置的设计与实验研究[D];大连理工大学;2011年

8 丁德智;新型油水分离装置的研制[D];大连海事大学;2003年

9 孙中雪;生物可降解材料PLA在油水分离方面的研究与应用[D];东北师范大学;2013年

10 彭洪祥;新型聚四氟乙烯微孔膜的油水分离特性研究[D];大连理工大学;2011年

，

本文编号：1699927