自组装构建油水分离材料及其性能研究

发布时间：2022-11-06 10:10

　　含油废水污染给人和自然带来了严重威胁。因此,从含油废水中有效分离油是一项具有挑战性的任务。在众多的油水分离方法中,油水分离膜可选择性的吸收油或水,具有分离效率高且不易造成二次污染等优点从而引发广泛关注。首先通过以不良溶剂蒸汽氛围法,利用聚对苯类共轭合物在滤纸上组装制备了超疏水亲油型滤纸。滤纸上覆盖的聚合物微颗粒,就如同荷叶的表面,从而增加了滤纸表面的粗糙度,使改性的滤纸具有优异超疏水效果。通过表征和测试,发现组装制备的超疏水滤纸具有良好的机械稳定性,耐酸碱性和自清洁性,通过油水分离的实验,发现分离率可达95%以上,可用于石化废水的油水分离。但是滤纸的使用寿命并不理想,进而以聚酰亚胺类共轭合物为原料,采用水热法自组装出聚酰亚胺负载的铜网,然后利用十二酰氯进行表面修饰从而制备出了超疏水超亲油型铜网。并显示出良好的机械性能和耐酸碱性,可用于分离各种分离油/水混合物,其分离效率高达99.8%,并且分离10次后分离效率依然在99%以上,说明可重复利用性好可望于工业含油污水的处理。寻找天然无污染的原材料以及更为简便的制备油水分离材料的方法是我们追求的目标,因此,选择漆酚,一种天然产物源自于漆树的汁... 

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
Abstract
中文文摘
绪论
    0.1 传统的油水分离方法
    0.2 油水分离材料的研究进展
        0.2.1 自然界超疏水现象
        0.2.2 理论基础
    0.3 超浸润表面在油水分离上的应用
        0.3.1 超疏水/超亲油型
        0.3.2 超亲水/超疏油型
        0.3.3 智能型油水分离材料
    0.4 本论文的立论依据和研究内容
        0.4.1 立论依据
        0.4.2 研究内容
第一章 自组装制备超疏水滤纸及其在油水分离中的应用
    1.1 前言
    1.2 实验部分
        1.2.1 试剂与仪器
        1.2.2 单体的合成
        1.2.3 聚合物的合成
        1.2.4 自组装制备超疏水滤纸
        1.2.5 油水分离效率测试
        1.2.6 油通量测试
    1.3 实验结果与讨论
        1.3.1 不良溶剂氛围对滤纸表面形貌和接触角的影响
        1.3.2 PP2P浓度对滤纸表面形貌和接触角的影响
        1.3.3 PPP侧链长度对滤纸表面形貌和接触角的影响
        1.3.4 超疏水滤纸的形貌和结构表征
        1.3.5 PP2P涂层滤纸的浸润性
        1.3.6 超疏水滤纸的机械性能
        1.3.7 超疏水滤纸的耐酸碱性
        1.3.8 超疏水滤纸的自清洁性能
        1.3.9 油/水分离
        1.3.10 PP2P浓度对油通量的影响
        1.3.11 超疏水滤纸分离不同种类油/水混合物的分离效率
        1.3.12 超疏水滤纸的吸附油实验
    1.4 本章小结
第二章 聚酰亚胺超疏水铜网膜的制备及油水分离性能
    2.1 前言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验用品及仪器
        2.2.2 聚酰亚胺预聚合
        2.2.3 聚酰亚胺在铜网上沉积
        2.2.4 疏水铜网的制备
        2.2.5 承压能力测试
        2.2.6 油水分离效率测试
    2.3 实验结果与讨论
        2.3.1 结构表征
        2.3.2 表面形貌分析
        2.3.3 EDS表征
        2.3.4 改性后铜网的浸润性
        2.3.5 超疏水铜网的机械性能
        2.3.6 疏水铜网的耐酸碱性
        2.3.7 疏水铜网的承压能力
        2.3.8 疏水铜网用于油水分离实验
        2.3.9 疏水铜网用于油水分离的分离效率
        2.3.10 疏水铜网的重复利用
    2.4 本章小结
第三章 漆酚改性材料的制备及油水分离性能
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验用品及仪器
        3.2.2 漆酚自组装构建疏水材料
        3.2.3 疏水材料的吸油能力
        3.2.4 油包水乳液的制备
        3.2.5 油水分离效率测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 漆酚负载材料的表面形貌分析
        3.3.2 红外表征
        3.3.3 EDS表征
        3.3.4 接触角大小
        3.3.5 材料的疏水性能
        3.3.6 漆酚负载海绵的机械稳定性
        3.3.7 疏水材料的油水分离实验
        3.3.8 疏水材料的分离效率
    3.4 本章小结
第四章 结论
参考文献
攻读学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
个人简历


【参考文献】：
期刊论文
[1]溢油回收船的现状及发展趋势[J]. 邹云飞,张德文,张鹏.  中国水运(下半月). 2015(05)
[2]重力油水分离器分离效果的实验研究[J]. 侯健,俞接成,苏民德.  化工机械. 2015(01)
[3]原油降解菌在生物活性炭中的降解特性研究[J]. 冯晋阳,周孝德.  西安理工大学学报. 2010(04)
[4]优秀原油破乳剂所具备的性能初探[J]. 杜玉海,康仕芳.  高分子通报. 2006(11)
[5]漆酚的分子结构[J]. 郭明高,郭庆宇.  中国生漆. 1993(01)

硕士论文
[1]铜基超疏水表面的仿生构建及其性能研究[D]. 李天.吉林大学 2017
[2]自组装法构建PPP微纳米结构及PPP/ZnS复合材料的研究[D]. 蔡丽芳.福建师范大学 2015



本文编号：3703314