超浸润形状记忆海绵的制备及其在油水分离中的应用
发布时间：2021-01-26 05:24
生活和工业生产中含油废水的排放及石油开采过程中的泄漏,不仅对生态环境造成危害,且通过食物链威胁人类及其他生物的生命安全。目前科研工作者已经对油水分离领域有了比较系统的认识,并从材料基底、表面化学修饰等方面也给出了很多令人满意的设计和想法。通常,智能油水分离材料大多关注点在于如何实现表面浸润性的智能调控,但是孔径的大小也是影响油水/乳液分离的重要因素,目前对孔径大小的智能调控的报道很少。本文以聚氨酯（PU）海绵为基底,制备了超疏水形状记忆聚氨酯海绵（SMP-TPI/PU海绵）和超亲水形状记忆聚氨酯海绵（SMP-TPI/PDA/PEI PU海绵）,研究了它们对普通不相溶油水混合物及乳液体系的分离性能。具体的研究内容如下:首先采用简单的浸渍法,以三维多孔PU海绵为基底,形状记忆聚合物TPI（反式1,4-聚异戊二烯）为修饰剂,成功制备了超疏水SMP-TPI/PU海绵。本文提出了将PU海绵与形状记忆聚合物TPI结合应用的方法,实现了固定PU海绵形变的想法。通过一系列研究发现,压扁前TPI-PU海绵由于具有孔隙结构,且其表面浸润性为超疏水,可以实现水中重油和浮油的吸附,且在5个循环内吸附性能不降低...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 含油废水的来源和危害
1.2 不同润湿性材料在可分层不相溶油水混合物分离中的应用
1.2.1 超疏水性/超亲油性材料在油水分离中的应用
1.2.2 超亲水性/水下超疏油材料在油水分离中的应用
1.2.3 Janus润湿性材料在油水分离中的应用
1.2.4 刺激响应材料在油水分离中应用
1.3 不同润湿性材料在油水乳液分离中的应用
1.3.1 超疏水性/超亲油性材料在乳液分离中的应用
1.3.2 超亲水性/水下超疏油性材料在乳液分离中的应用
1.3.3 刺激响应材料在乳液分离中的应用
1.4 超浸润形状记忆材料的研究进展
1.4.1 形状记忆聚合物的形状记忆效应机理
1.4.2 超疏水形状记忆聚合物表面的研究进展
1.4.3 超疏油及超润滑形状记忆聚合物材料的研究进展
1.5 课题主要研究内容和意义
第2章 实验材料及研究方法
2.1 实验药品及实验仪器
2.1.1 实验药品
2.1.2 实验仪器
2.2 测试表征手段
2.2.1 扫描电子显微镜
2.2.2 X射线光电子能谱
2.2.3 傅里叶红外光谱
2.2.4 接触角测试
2.2.5 氮气吸附-脱附测试
2.2.6 总有机碳测定
2.2.7 卡尔费休水含量测定
2.3 形状记忆海绵的制备
2.3.1 超疏水形状记忆海绵的制备
2.3.2 超亲水形状记忆海绵的制备
2.4 乳液分离装置
2.5 SMP海绵形状控制过程
第3章 超疏水形状记忆海绵的制备及其在油水分离中的应用
3.1 超疏水SMP海绵的表征
3.1.1 超疏水SMP海绵的SEM表征
3.1.2 超疏水SMP海绵表面化学成分分析
3.2 超疏水SMP海绵的形状记忆性能表征
3.2.1 形状记忆性能的宏观表现
3.2.2 形状记忆性能的微观表现
3.2.3 TPI浓度的影响
3.3 超疏水SMP海绵的浸润性研究
3.4 超疏水SMP海绵在油水分离中的应用
3.4.1 压扁前对油水混合物中油的吸附
3.4.2 压扁后在乳液分离中的应用
3.5 分离机理
3.6 本章小结
第4章 超亲水形状记忆海绵的制备及其在油水分离中的应用
4.1 超亲水SMP海绵的表征
4.1.1 超亲水SMP海绵的SEM表征
4.1.2 超亲水SMP海绵表面化学成分分析
4.2 超亲水SMP海绵的形状记忆性能表征
4.2.1 形状记忆性能的宏观表现
4.2.2 形状记忆性能的微观表现
4.3 超亲水SMP海绵的浸润性研究
4.3.1 超亲水SMP海绵在空气中的水接触角
4.3.2 亲水修饰时间对水接触角的影响
4.3.3 水接触角的稳定性测试
4.4 超亲水SMP海绵压扁后在乳液分离中的应用
4.4.1 分离由CTAB乳化剂配置的水包油乳液
4.4.2 分离由SDS乳化剂配置的水包油乳液
4.4.3 分离由Tween20乳化剂配置的水包油乳液
4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果
致谢
本文编号：3000548
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 含油废水的来源和危害
1.2 不同润湿性材料在可分层不相溶油水混合物分离中的应用
1.2.1 超疏水性/超亲油性材料在油水分离中的应用
1.2.2 超亲水性/水下超疏油材料在油水分离中的应用
1.2.3 Janus润湿性材料在油水分离中的应用
1.2.4 刺激响应材料在油水分离中应用
1.3 不同润湿性材料在油水乳液分离中的应用
1.3.1 超疏水性/超亲油性材料在乳液分离中的应用
1.3.2 超亲水性/水下超疏油性材料在乳液分离中的应用
1.3.3 刺激响应材料在乳液分离中的应用
1.4 超浸润形状记忆材料的研究进展
1.4.1 形状记忆聚合物的形状记忆效应机理
1.4.2 超疏水形状记忆聚合物表面的研究进展
1.4.3 超疏油及超润滑形状记忆聚合物材料的研究进展
1.5 课题主要研究内容和意义
第2章 实验材料及研究方法
2.1 实验药品及实验仪器
2.1.1 实验药品
2.1.2 实验仪器
2.2 测试表征手段
2.2.1 扫描电子显微镜
2.2.2 X射线光电子能谱
2.2.3 傅里叶红外光谱
2.2.4 接触角测试
2.2.5 氮气吸附-脱附测试
2.2.6 总有机碳测定
2.2.7 卡尔费休水含量测定
2.3 形状记忆海绵的制备
2.3.1 超疏水形状记忆海绵的制备
2.3.2 超亲水形状记忆海绵的制备
2.4 乳液分离装置
2.5 SMP海绵形状控制过程
第3章 超疏水形状记忆海绵的制备及其在油水分离中的应用
3.1 超疏水SMP海绵的表征
3.1.1 超疏水SMP海绵的SEM表征
3.1.2 超疏水SMP海绵表面化学成分分析
3.2 超疏水SMP海绵的形状记忆性能表征
3.2.1 形状记忆性能的宏观表现
3.2.2 形状记忆性能的微观表现
3.2.3 TPI浓度的影响
3.3 超疏水SMP海绵的浸润性研究
3.4 超疏水SMP海绵在油水分离中的应用
3.4.1 压扁前对油水混合物中油的吸附
3.4.2 压扁后在乳液分离中的应用
3.5 分离机理
3.6 本章小结
第4章 超亲水形状记忆海绵的制备及其在油水分离中的应用
4.1 超亲水SMP海绵的表征
4.1.1 超亲水SMP海绵的SEM表征
4.1.2 超亲水SMP海绵表面化学成分分析
4.2 超亲水SMP海绵的形状记忆性能表征
4.2.1 形状记忆性能的宏观表现
4.2.2 形状记忆性能的微观表现
4.3 超亲水SMP海绵的浸润性研究
4.3.1 超亲水SMP海绵在空气中的水接触角
4.3.2 亲水修饰时间对水接触角的影响
4.3.3 水接触角的稳定性测试
4.4 超亲水SMP海绵压扁后在乳液分离中的应用
4.4.1 分离由CTAB乳化剂配置的水包油乳液
4.4.2 分离由SDS乳化剂配置的水包油乳液
4.4.3 分离由Tween20乳化剂配置的水包油乳液
4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果
致谢
本文编号：3000548
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