疏水性三维多孔材料的制备及其在油水分离中的应用
发布时间：2021-08-13 13:51
随着海上石油开采和现代化工行业的高速发展,海上石油泄漏和有机化学试剂泄漏事故日益频繁,对当地的水环境造成了严重的伤害。疏水性三维多孔材料由于具有高孔隙率、大比表面积、互通的孔洞结构和疏水性的表面,可以有效地对油水混合物中的油进行选择性吸收,实现油水分离。本课题的研究目的是发展高效、廉价和环境友好的方法来制备具有高效油水分离、优异油品回收效率和很好吸收材料重复使用性的疏水性三维多孔材料。本工作的主要内容和结果如下:1、以木质素纳米粒子稳定的水包甲苯Pickering高内相乳液为模板,经过聚合-干燥-热裂解等过程,成功地制备了碳基气凝胶。得到的气凝胶具有良好的疏水和阻燃特性,水接触角为127.2o。得到的气凝胶可以通过直接浸渍的方式实现油水分离。而且材料具有较高的饱和吸收容量,可吸收自身重量的6-14倍的油品或有机溶剂。材料经过100次的吸收/燃烧循环后仍然可以保持61.2%的吸收效率,体现出高效的油水分离特性。2、首次以木质素和二异氰酸酯为原料制备了有机凝胶,并在常温常压下干燥得到木质素基干凝胶。这种干凝胶不需要任何的化学修饰就具有良好的疏水性和自清洁性能,水接触角为146.4o,可以通...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：144 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 概述
1.2 油水分离材料的类型
1.2.1 粒子和粉体一维油水分离材料
1.2.2 网状或者膜状二维油水分离材料
1.2.3 柱状三维油水分离材料
1.3 油的回收和油水分离材料的循环利用
1.3.1 吸收/蒸馏循环回收法
1.3.2 吸收/燃烧循环回收法
1.3.3 吸收/挤压循环回收法
1.3.4 泵吸回收法
1.4 本工作的目的和内容
第二章 Pickering高内相乳液模板法制备超疏水阻燃碳气凝胶及其在油水分离中的应用
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 试剂
2.2.2 糠醛渣中提取木质素
2.2.3 木质素纳米粒子的制备
2.2.4 三聚氰胺甲醛树脂预聚物(pre-MF)的制备
2.2.5 木质素纳米粒子稳定的水包油Pickering高内相乳液的制备
2.2.6 高内相乳液模板法制备PMF泡沫和NRC气凝胶
2.2.7 油和微米级油滴去除测试
2.2.8 NRC气凝胶的循环利用
2.2.9 测试与表征
2.3 结果与讨论
2.3.1 Pickering高内相乳液模板的制备
2.3.2 PMF气凝胶和NRC气凝胶的制备与表征
2.3.3 NRC气凝胶的油水分离应用
2.4 本章小结
第三章 常温常压一步法制备可自清洁的木质素基疏水干凝胶
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验试剂
3.2.2 干凝胶材料的制备
3.2.3 测试与表征
3.3 结果与讨论
3.3.1 PU干凝胶形成和形貌分析
3.3.2 PU干凝胶的物理特性
3.3.3 PU干凝胶的吸油应用与循环回收
3.4 本章小结
第四章 有机硅烷改性密胺基超疏水三维多孔泡沫
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 原料与试剂
4.2.2 超疏水多孔泡沫(UFC泡沫)的制备
4.2.3 油水分离测试
4.2.4 UFC泡沫的重复循环使用测试
4.2.5 测试与表征
4.3 结果与讨论
4.3.1 UFC泡沫的制备与形貌
4.3.2 UFC泡沫的物理性能分析
4.3.3 UFC泡沫的油水分离及循环使用
4.4 本章小结
第五章 燃烧辅助原位碳沉积法制备超疏水泡沫
5.1 前言
5.2 实验部分
5.2.1 试剂和原料
5.2.2 UHF泡沫的制备
5.2.3 制备超疏水泡沫镍
5.2.4 制备磁性UHF泡沫
5.2.5 油水分离测试
5.2.6 UHF泡沫的循环回收测试
5.2.7 测试与表征
5.3 结果与讨论
5.3.1 UHF泡沫的制备与形貌
5.3.2 燃烧辅助原位碳沉积法的推广
5.3.3 UHF泡沫的物理性质
5.3.4 UHF泡沫的油水分离应用
5.4 本章小结
第六章 木质素改性密胺泡沫制备超疏水泡沫
6.1 前言
6.2 实验部分
6.2.1 原料与试剂
6.2.2 UHS泡沫的制备
6.2.3 油水分离测试
6.2.4 UHF泡沫的循环回收测试
6.2.5 测试与表征
6.3 结果与讨论
6.3.1 UHS泡沫的制备以及形貌分析
6.4 本章小结
第七章 纳米纤维素晶须改性制备疏水泡沫
7.1 引言
7.2 实验部分
7.2.1 原料与试剂
7.2.2 CNC的制备
7.2.3 SFC泡沫的制备
7.2.4 油水分离测试
7.2.5 保油率测试
7.2.6 SFC泡沫的循环回收测试
7.2.7 测试与表征
7.3 结果与讨论
7.3.1 SFC泡沫的制备与形貌分析
7.3.2 SFC泡沫的物理特性
7.3.3 SFC泡沫的油水分离应用
7.4 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]超疏水磁性Fe3O4/聚多巴胺复合纳米颗粒及其油/水分离[J]. 梁伟欣,王贵元,王奔,张亚斌,郭志光. 化学学报. 2013(04)
本文编号：3340546
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：144 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 概述
1.2 油水分离材料的类型
1.2.1 粒子和粉体一维油水分离材料
1.2.2 网状或者膜状二维油水分离材料
1.2.3 柱状三维油水分离材料
1.3 油的回收和油水分离材料的循环利用
1.3.1 吸收/蒸馏循环回收法
1.3.2 吸收/燃烧循环回收法
1.3.3 吸收/挤压循环回收法
1.3.4 泵吸回收法
1.4 本工作的目的和内容
第二章 Pickering高内相乳液模板法制备超疏水阻燃碳气凝胶及其在油水分离中的应用
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 试剂
2.2.2 糠醛渣中提取木质素
2.2.3 木质素纳米粒子的制备
2.2.4 三聚氰胺甲醛树脂预聚物(pre-MF)的制备
2.2.5 木质素纳米粒子稳定的水包油Pickering高内相乳液的制备
2.2.6 高内相乳液模板法制备PMF泡沫和NRC气凝胶
2.2.7 油和微米级油滴去除测试
2.2.8 NRC气凝胶的循环利用
2.2.9 测试与表征
2.3 结果与讨论
2.3.1 Pickering高内相乳液模板的制备
2.3.2 PMF气凝胶和NRC气凝胶的制备与表征
2.3.3 NRC气凝胶的油水分离应用
2.4 本章小结
第三章 常温常压一步法制备可自清洁的木质素基疏水干凝胶
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验试剂
3.2.2 干凝胶材料的制备
3.2.3 测试与表征
3.3 结果与讨论
3.3.1 PU干凝胶形成和形貌分析
3.3.2 PU干凝胶的物理特性
3.3.3 PU干凝胶的吸油应用与循环回收
3.4 本章小结
第四章 有机硅烷改性密胺基超疏水三维多孔泡沫
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 原料与试剂
4.2.2 超疏水多孔泡沫(UFC泡沫)的制备
4.2.3 油水分离测试
4.2.4 UFC泡沫的重复循环使用测试
4.2.5 测试与表征
4.3 结果与讨论
4.3.1 UFC泡沫的制备与形貌
4.3.2 UFC泡沫的物理性能分析
4.3.3 UFC泡沫的油水分离及循环使用
4.4 本章小结
第五章 燃烧辅助原位碳沉积法制备超疏水泡沫
5.1 前言
5.2 实验部分
5.2.1 试剂和原料
5.2.2 UHF泡沫的制备
5.2.3 制备超疏水泡沫镍
5.2.4 制备磁性UHF泡沫
5.2.5 油水分离测试
5.2.6 UHF泡沫的循环回收测试
5.2.7 测试与表征
5.3 结果与讨论
5.3.1 UHF泡沫的制备与形貌
5.3.2 燃烧辅助原位碳沉积法的推广
5.3.3 UHF泡沫的物理性质
5.3.4 UHF泡沫的油水分离应用
5.4 本章小结
第六章 木质素改性密胺泡沫制备超疏水泡沫
6.1 前言
6.2 实验部分
6.2.1 原料与试剂
6.2.2 UHS泡沫的制备
6.2.3 油水分离测试
6.2.4 UHF泡沫的循环回收测试
6.2.5 测试与表征
6.3 结果与讨论
6.3.1 UHS泡沫的制备以及形貌分析
6.4 本章小结
第七章 纳米纤维素晶须改性制备疏水泡沫
7.1 引言
7.2 实验部分
7.2.1 原料与试剂
7.2.2 CNC的制备
7.2.3 SFC泡沫的制备
7.2.4 油水分离测试
7.2.5 保油率测试
7.2.6 SFC泡沫的循环回收测试
7.2.7 测试与表征
7.3 结果与讨论
7.3.1 SFC泡沫的制备与形貌分析
7.3.2 SFC泡沫的物理特性
7.3.3 SFC泡沫的油水分离应用
7.4 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]超疏水磁性Fe3O4/聚多巴胺复合纳米颗粒及其油/水分离[J]. 梁伟欣,王贵元,王奔,张亚斌,郭志光. 化学学报. 2013(04)
本文编号：3340546
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3340546.html
