活性炭/聚四氟乙烯改性三聚氰胺海绵及其在油水分离中的应用

发布时间：2021-02-15 22:57

　　如何治理含油废水带来的污染已成为目前困扰全球的严峻问题。传统油水分离材料在性能、成本、制备等方面的缺陷制约了其实际应用。因此,性能优异、成本低廉、制备简便的新型油水分离材料的研究引起了广泛关注。本研究首先将粉末活性炭（AC）与具有低表面能的聚四氟乙烯浓缩分散液（PTFE）混合,制备出新型涂料（AC/PTFE）;然后将它浸涂包裹在三聚氰胺海绵（MS）的骨架上,再通过简单的热处理,即可制备出新型三维油水分离材料（AC/PTFE-MS）。性能测试结果表明,所制备的AC/PTFE-MS具有超疏水性（疏水角可达165°）,在300次挤压后依然保持这种性能。同时,AC/PTFE-MS具有高的吸附倍率,能够选择性吸附水上浮油与水下重油,还可实现对油水混合乳液的高效分离,是一种具有较高实际应用价值的含油废水治理材料。 

【文章来源】：材料导报. 2020,34(17)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

(a,b)AC/PTFE-MS的扭曲-挤压图像; (c)循环挤压对AC/PTFE-MS水接触角(WCA)的影响

AC/PTFE-MS具有超疏水、超亲油性,使得它可以选择性地从油水混合液中吸附油脂/有机溶剂。实验研究了AC/PTFE-MS对不同密度的真空泵油(浮在水面上)和四氯化碳(沉在水底,用苏丹III染色)的选择吸附性[32]。如图7a所示,将一小块AC/PTFE-MS样品放入含有泵油的油水混合液中,泵油被快速吸附。吸附的油脂通过简单机械挤压的方式即可实现回收再利用。同样,如图7b所示,当样品靠近水底的四氯化碳时也可快速地将其吸附,而未接触到四氯化碳的样品表面出现“银镜现象”,表明其保持了很好的疏水特性。以上实验表明,超疏水、超亲油的AC/PTFE-MS在不同密度的油水混合物中均有着优异的选择吸附能力,可以吸附处理不同密度的油脂、有机溶剂等,对含油废水中的有机污染物可实现无差别吸附治理,具有较宽的应用范围。图7 (a)AC/PTFE-MS对漂浮在水面的泵油的选择性吸附; (b)AC/PTFE-MS对水下四氯化碳的选择性吸附

图6 (a)AC/PTFE-MS对不同油和有机物的吸附倍率; (b)AC/PTFE-MS对正己烷与泵油的50次循环吸附2.6 AC/PTFE-MS对油水乳液的分离

【参考文献】：
期刊论文
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[3]聚四氟乙烯热裂解研究[J]. 梁翾翾,张小平.  化学工业与工程. 2008(04)
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本文编号：3035680