超疏水亲油不锈钢网的制备及其在油水分离中的应用研究
发布时间：2021-06-05 08:27
油污对水体的污染是一个非常严重的水污染问题,海上的溢油事件、工业含油废水的排放、生活含油污水、不溶水的有机物排放等等都造成严重的水体污染,严重影响水体生态平衡,威胁水中生物多样性,造成水资源的浪费和油品资源能源的浪费。具有超疏水亲油性能的分离网膜由于其特殊的表面润湿性,对油水混合物具有优异的分离效果。对特殊润湿性的表面的构建主要从两个方面考虑,降低表面的表面能和构建粗糙的表面结构。本文主要从这两方面考虑制备超疏水亲油的油水分离网膜,以不锈钢网为分离网的基底,以有机硅（正硅酸乙酯、甲基三乙氧基硅烷、甲基三氯硅烷、三甲基氯硅烷）为硅源原料,以壳聚糖、天然胶乳作为成膜剂,用超疏水SiO2粒子修饰改性不锈钢网的表面,研究出几种操作方法简单、便捷、无毒无害、可实现大规模工业生产的超疏水亲油不锈钢网的制备方法。对SiO2样品进行必要的SEM表征和粒径检测,对超疏水亲油不锈钢网进行表征检测探究不锈钢网表面情况发生的变化并分析讨论其中的机理,并进一步研究超疏水亲油分离网膜对油水的分离效果及分离效率以及对不同油品的分离效率。此外,还对超疏水亲油不锈钢网的自清洁能力做了简单测试,为实现分离并收集油品做进一...
【文章来源】：海南大学海南省 211工程院校
【文章页数】：48 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１油水分离装置??Ｆｉｇ．２－１?Ｏｉｌ－ｗａｔｅｒ?ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｄｅｖｉｃｅ??
４实验结果与讨论??４．１?Ｓｉ０２样品的ＳＥＭ表征??图４－１为制备的Ｓｉ０２样品的扫描电镜图，其中，图４－１Ａ为以ＴＥＯＳ为硅源制备??的亲水Ｓｉ０２的ＳＥＭ图；图４－１Ｂ为以ＭＴＥＳ为硅源制备的疏水Ｓｉ０２溶胶干燥后粒子??的ＳＥＭ图；图４－１Ｃ为ＭＴＣＳ＠Ｓｉ０２样品的ＳＥＭ图；图４－１Ｄ为ＴＭＣＳ＠Ｓｉ０２样品的??ＳＥＭ图。由图４－１可知实验采用不同方法制备所得的Ｓｉ０２样品均为粒径均匀的Ｓｉ０２??微球，且微球的粒径大小均在３００?ｎｍ左右。为进一步确定Ｓｉ０２样品的粒径大小，对??Ｓｉ０２样品的粒径大小进行表征分析。??图４－ｌＳｉ０２样品的ＳＥＭ图??Ｆｉｇ．４－１?ＳＥＭ?ｏｆ?Ｓｉ〇２?ｓａｍｐｌｅｓ??４．２?ＳｉＯ＃品的粒径表征??如图４－２所不为Ｓｉ〇２样品的粒径分布图，利用激光粒度和ｚｅｔａ电位分析仪对每??个样品的粒径测量三次取平均值，其中，图４－２Ａ为以ＴＥＯＳ为硅源制备的疏水Ｓｉ０２??溶胶干燥后粒子的粒径分布图；图４－２Ｂ为ＭＴＥＳ为硅源制备的Ｓｉ０２的粒径分布图；??图４－２Ｃ为ＴＭＣＳ＠Ｓｉ０２样品的粒径分布图。??由图４－２可知三种Ｓｉ０２样品的粒径分布分布为２９５．３±８３．５９?ｎｍ、３１９．０±９４．２８??ｎｍ、２７１．３±７４．８９?ｎｍ，样品的粒径表征结果与ＳＥＭ表征结果一致。其中，以ＭＴＥＳ??为硅源制备的疏水Ｓｉ０２溶胶干燥后粒子的粒径大小最大，这与疏水Ｓｉ０２溶胶干燥后??样品的团聚有关。??２０??
?Ｐａｒｔｉｃａｌ?ｓｈｅ?ｄｉＳｔｒｉｂ？ｔｉｏｎ（ｎｎｉ）?Ｐａｒｔｉｃｎｌ?ｓｉｚｅ?ｄｉｓｔｒｉｂ．．ｔｉｏｎ（ｎｍ）??图４－２?Ｓｉ０２样品的粒径分布图??Ｆｉｇ．４－２?Ｐａｒｔｉｃｌｅ?ｓｉｚｅ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｏｆ?Ｓｉ０２?ｓａｍｐｌｅｓ??４．?３不锈钢网表面形貌的表征??图４－３为不锈钢网的扫描电镜图（大图为低倍数的扫描电镜图，插图为高倍数的??扫描电镜图），其中，图４－３Ａ为未经过表面处理的不锈钢网的ＳＥＭ图，可见未经改??性的不锈钢网表面光滑平整；图４－３Ｂ为疏水Ｓｉ０２溶胶＠壳聚糖制备的不锈钢网的??ＳＥＭ图；图４－３Ｃ为ＭＴＣＳ＠Ｓｉ０２＠壳聚糖制备的不锈钢网的ＳＥＭ图；图４－３Ｄ为??ＴＭＣＳ＠Ｓｉ０２＠壳聚糖制备的不锈钢网的ＳＥＭ图；图４－３Ｅ为ＴＭＣＳ＠Ｓｉ０２＠天然胶??乳制备的不锈钢网的ＳＥＭ图。由图４－３可知，经过表面修饰处理后的不锈钢网表面??均具有明显的粗糙结构。粗糙结构的形成主要源自Ｓｉ０２粒子对不锈钢网表面的修饰??改性。不锈钢网表面经负载壳聚糖及疏水ＳｉＯｊｉ子疏水／亲油修饰后，获得了兼具粗??糙和低表面能的疏水／亲油性表面。??Ｉ藤廳、：，‘１，??二，?ｒ？２Ｗ＾Ｊ｜：ｙ?ｇ?ｌ〇〇Ｍｍ?ｊ??图４－３不锈钢网的ＳＥＭ图??Ｆｉｇ．４－３?ＳＥＭ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｓｔａｉｎｌｅｓｓ?ｓｔｅｅｌ?ｍｅｓｈ??４．４?Ｓｉ０２样品红外表征??如图４－４所示为Ｓｉ０２样品的红外谱图，其中，曲线Ａ为以ＴＥＯＳ为硅源制备的??２１??
【参考文献】：
期刊论文
[1]原位插层聚合法制备甲基苯基硅树脂/蒙脱土纳米复合材料[J]. 袁新华,张倩,陈燕秋,郭文华,刘永强,江笑. 扬州大学学报(自然科学版). 2017(02)
[2]甲基芳炔单体的合成及其非等温固化动力学分析[J]. 吴小乐,谭德新,徐远,王艳丽. 材料科学与工程学报. 2016(03)
[3]八种不同来源二氧化硅的红外光谱特征研究[J]. 陈和生,孙振亚,邵景昌. 硅酸盐通报. 2011(04)
本文编号：3211811
【文章来源】：海南大学海南省 211工程院校
【文章页数】：48 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１油水分离装置??Ｆｉｇ．２－１?Ｏｉｌ－ｗａｔｅｒ?ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｄｅｖｉｃｅ??
４实验结果与讨论??４．１?Ｓｉ０２样品的ＳＥＭ表征??图４－１为制备的Ｓｉ０２样品的扫描电镜图，其中，图４－１Ａ为以ＴＥＯＳ为硅源制备??的亲水Ｓｉ０２的ＳＥＭ图；图４－１Ｂ为以ＭＴＥＳ为硅源制备的疏水Ｓｉ０２溶胶干燥后粒子??的ＳＥＭ图；图４－１Ｃ为ＭＴＣＳ＠Ｓｉ０２样品的ＳＥＭ图；图４－１Ｄ为ＴＭＣＳ＠Ｓｉ０２样品的??ＳＥＭ图。由图４－１可知实验采用不同方法制备所得的Ｓｉ０２样品均为粒径均匀的Ｓｉ０２??微球，且微球的粒径大小均在３００?ｎｍ左右。为进一步确定Ｓｉ０２样品的粒径大小，对??Ｓｉ０２样品的粒径大小进行表征分析。??图４－ｌＳｉ０２样品的ＳＥＭ图??Ｆｉｇ．４－１?ＳＥＭ?ｏｆ?Ｓｉ〇２?ｓａｍｐｌｅｓ??４．２?ＳｉＯ＃品的粒径表征??如图４－２所不为Ｓｉ〇２样品的粒径分布图，利用激光粒度和ｚｅｔａ电位分析仪对每??个样品的粒径测量三次取平均值，其中，图４－２Ａ为以ＴＥＯＳ为硅源制备的疏水Ｓｉ０２??溶胶干燥后粒子的粒径分布图；图４－２Ｂ为ＭＴＥＳ为硅源制备的Ｓｉ０２的粒径分布图；??图４－２Ｃ为ＴＭＣＳ＠Ｓｉ０２样品的粒径分布图。??由图４－２可知三种Ｓｉ０２样品的粒径分布分布为２９５．３±８３．５９?ｎｍ、３１９．０±９４．２８??ｎｍ、２７１．３±７４．８９?ｎｍ，样品的粒径表征结果与ＳＥＭ表征结果一致。其中，以ＭＴＥＳ??为硅源制备的疏水Ｓｉ０２溶胶干燥后粒子的粒径大小最大，这与疏水Ｓｉ０２溶胶干燥后??样品的团聚有关。??２０??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]原位插层聚合法制备甲基苯基硅树脂/蒙脱土纳米复合材料[J]. 袁新华,张倩,陈燕秋,郭文华,刘永强,江笑. 扬州大学学报(自然科学版). 2017(02)
[2]甲基芳炔单体的合成及其非等温固化动力学分析[J]. 吴小乐,谭德新,徐远,王艳丽. 材料科学与工程学报. 2016(03)
[3]八种不同来源二氧化硅的红外光谱特征研究[J]. 陈和生,孙振亚,邵景昌. 硅酸盐通报. 2011(04)
本文编号：3211811
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