超疏水涤纶织物的制备及其在不溶性油污与可溶性染料去除中的研究
发布时间：2021-09-17 12:42
石油化工行业含油污水以及印染废水的排放严重威胁人类的健康及生态系统的安全,当前去除废水中的不溶性油类污染物与可溶性染料显得尤为重要。近年来,开发对油与水具备相反黏附作用的特殊润湿性材料成为研究的热点,然而,多数具有选择性润湿的油水分离材料在制备过程中涉及氟类化合物的使用、制备过程冗杂,并且材料稳定性不佳限制了其大规模的开发利用。而光催化技术在有机染料的去除领域越来越受到关注,然而其主要以粉末形式存在,虽然拥有较高的比表面积,传质传热性能好,但存在容易凝聚、回收困难、流失严重、易造成二次污染并且易被废水中的泥沙颗粒及生物膜黏附而降低其光催化性能等,很难规模化应用。当前,开发具有实用价值的薄膜形态的光催化材料是该领域的重要研究方向之一。本文通过简单的水热法改变织物表面的润湿性从而赋予其独特的疏水亲油功能,并将其应用于选择性分离油水混合物,同时赋予织物表面光催化性能,并应用于水中可溶性有机染料的降解,在一定程度上解决了光催化剂难以回收利用的难题,并且利用织物自身的疏水性能抵抗废水中颗粒及生物膜黏附,从而减弱其对光催化性能的影响。全文主要研究内容如下:1)采用水热法并结合简单的干燥固化法实现了...
【文章来源】：西北大学陕西省 211工程院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
CA与各界面张力的关系
西北大学硕士学位论文4子r，即固体表面真实面积与投影面积之比，总结了均质润湿的模型[19]。如下图1.2所示，液体在接触固体表面之后，会将表面的凹槽填满，造成固体表面本征接触角与实际接触角的不同。此时固体表面的接触角θw与理想固体表面的接触角θ存在如下关系：cosθw＝rcosθ其中r≥1因此，当固体表面本身为疏水表面，即θ＞90°时，θw＞θ，本身疏水的表面会更加疏水，若增加表面粗糙度使θw＞150°即可达到表面超疏水状态；同样对于本身亲水的固体，即θ＜90°时，增加固体表面粗糙度，本身亲水的表面会更加亲水，若θw＜10°即可达到表面超亲水状态。图1.2均质润湿的模型图1.3非均质润湿的模型Fig.1.2ModelofhomogeneouswettingFig.1.3ModelofheterogeneouswettingWenzel等人提出的模型成功揭示了固体表面本征接触角会受到表面粗糙度的影响，但是该模型针对表面组成均一的情况，对于固体表面化学组成不均一的情况，该模型并不适用。（3）Cassie-Baxter（CB）模型Cassie和Baxter于1944年对Wenzel模型进行了拓展得到了CB模型[20]。该模型认为对于非均质的固体表面，可以将其表面分割为多种均质材料组成的复合表面。当固体表面的粗糙不均匀性达到一定程度时，润湿的液体在接触固体表面时就会将处于其凹陷部位的空气截留，从而形成图1.3所示的接触状态。此时描述此种固体表面的接触角θc可由下式表示：cosθc＝f1cosθ1＋f2cosθ2f1为液体接触固体部分所占面积分数，f2为截留空气部位的面积分数（f1＋f2＝1）而液体在空气中的接触角即θ2=180°，因此上式可以变为：cosθc＝f1cosθ1＋f1－1若使f1→0，则θc→180°，因此，尽量缩小与液体接触部分固体尖端的面积，就
西北大学硕士学位论文4子r，即固体表面真实面积与投影面积之比，总结了均质润湿的模型[19]。如下图1.2所示，液体在接触固体表面之后，会将表面的凹槽填满，造成固体表面本征接触角与实际接触角的不同。此时固体表面的接触角θw与理想固体表面的接触角θ存在如下关系：cosθw＝rcosθ其中r≥1因此，当固体表面本身为疏水表面，即θ＞90°时，θw＞θ，本身疏水的表面会更加疏水，若增加表面粗糙度使θw＞150°即可达到表面超疏水状态；同样对于本身亲水的固体，即θ＜90°时，增加固体表面粗糙度，本身亲水的表面会更加亲水，若θw＜10°即可达到表面超亲水状态。图1.2均质润湿的模型图1.3非均质润湿的模型Fig.1.2ModelofhomogeneouswettingFig.1.3ModelofheterogeneouswettingWenzel等人提出的模型成功揭示了固体表面本征接触角会受到表面粗糙度的影响，但是该模型针对表面组成均一的情况，对于固体表面化学组成不均一的情况，该模型并不适用。（3）Cassie-Baxter（CB）模型Cassie和Baxter于1944年对Wenzel模型进行了拓展得到了CB模型[20]。该模型认为对于非均质的固体表面，可以将其表面分割为多种均质材料组成的复合表面。当固体表面的粗糙不均匀性达到一定程度时，润湿的液体在接触固体表面时就会将处于其凹陷部位的空气截留，从而形成图1.3所示的接触状态。此时描述此种固体表面的接触角θc可由下式表示：cosθc＝f1cosθ1＋f2cosθ2f1为液体接触固体部分所占面积分数，f2为截留空气部位的面积分数（f1＋f2＝1）而液体在空气中的接触角即θ2=180°，因此上式可以变为：cosθc＝f1cosθ1＋f1－1若使f1→0，则θc→180°，因此，尽量缩小与液体接触部分固体尖端的面积，就
【参考文献】：
期刊论文
[1]从自然到仿生的超疏水纳米界面材料[J]. 江雷. 化工进展. 2003(12)
[2]印染工业废水处理的研究现状[J]. 黄川,刘元元,罗宇,娄霄鹏. 重庆大学学报(自然科学版). 2001(06)
本文编号：3398747
【文章来源】：西北大学陕西省 211工程院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
CA与各界面张力的关系
西北大学硕士学位论文4子r，即固体表面真实面积与投影面积之比，总结了均质润湿的模型[19]。如下图1.2所示，液体在接触固体表面之后，会将表面的凹槽填满，造成固体表面本征接触角与实际接触角的不同。此时固体表面的接触角θw与理想固体表面的接触角θ存在如下关系：cosθw＝rcosθ其中r≥1因此，当固体表面本身为疏水表面，即θ＞90°时，θw＞θ，本身疏水的表面会更加疏水，若增加表面粗糙度使θw＞150°即可达到表面超疏水状态；同样对于本身亲水的固体，即θ＜90°时，增加固体表面粗糙度，本身亲水的表面会更加亲水，若θw＜10°即可达到表面超亲水状态。图1.2均质润湿的模型图1.3非均质润湿的模型Fig.1.2ModelofhomogeneouswettingFig.1.3ModelofheterogeneouswettingWenzel等人提出的模型成功揭示了固体表面本征接触角会受到表面粗糙度的影响，但是该模型针对表面组成均一的情况，对于固体表面化学组成不均一的情况，该模型并不适用。（3）Cassie-Baxter（CB）模型Cassie和Baxter于1944年对Wenzel模型进行了拓展得到了CB模型[20]。该模型认为对于非均质的固体表面，可以将其表面分割为多种均质材料组成的复合表面。当固体表面的粗糙不均匀性达到一定程度时，润湿的液体在接触固体表面时就会将处于其凹陷部位的空气截留，从而形成图1.3所示的接触状态。此时描述此种固体表面的接触角θc可由下式表示：cosθc＝f1cosθ1＋f2cosθ2f1为液体接触固体部分所占面积分数，f2为截留空气部位的面积分数（f1＋f2＝1）而液体在空气中的接触角即θ2=180°，因此上式可以变为：cosθc＝f1cosθ1＋f1－1若使f1→0，则θc→180°，因此，尽量缩小与液体接触部分固体尖端的面积，就
西北大学硕士学位论文4子r，即固体表面真实面积与投影面积之比，总结了均质润湿的模型[19]。如下图1.2所示，液体在接触固体表面之后，会将表面的凹槽填满，造成固体表面本征接触角与实际接触角的不同。此时固体表面的接触角θw与理想固体表面的接触角θ存在如下关系：cosθw＝rcosθ其中r≥1因此，当固体表面本身为疏水表面，即θ＞90°时，θw＞θ，本身疏水的表面会更加疏水，若增加表面粗糙度使θw＞150°即可达到表面超疏水状态；同样对于本身亲水的固体，即θ＜90°时，增加固体表面粗糙度，本身亲水的表面会更加亲水，若θw＜10°即可达到表面超亲水状态。图1.2均质润湿的模型图1.3非均质润湿的模型Fig.1.2ModelofhomogeneouswettingFig.1.3ModelofheterogeneouswettingWenzel等人提出的模型成功揭示了固体表面本征接触角会受到表面粗糙度的影响，但是该模型针对表面组成均一的情况，对于固体表面化学组成不均一的情况，该模型并不适用。（3）Cassie-Baxter（CB）模型Cassie和Baxter于1944年对Wenzel模型进行了拓展得到了CB模型[20]。该模型认为对于非均质的固体表面，可以将其表面分割为多种均质材料组成的复合表面。当固体表面的粗糙不均匀性达到一定程度时，润湿的液体在接触固体表面时就会将处于其凹陷部位的空气截留，从而形成图1.3所示的接触状态。此时描述此种固体表面的接触角θc可由下式表示：cosθc＝f1cosθ1＋f2cosθ2f1为液体接触固体部分所占面积分数，f2为截留空气部位的面积分数（f1＋f2＝1）而液体在空气中的接触角即θ2=180°，因此上式可以变为：cosθc＝f1cosθ1＋f1－1若使f1→0，则θc→180°，因此，尽量缩小与液体接触部分固体尖端的面积，就
【参考文献】：
期刊论文
[1]从自然到仿生的超疏水纳米界面材料[J]. 江雷. 化工进展. 2003(12)
[2]印染工业废水处理的研究现状[J]. 黄川,刘元元,罗宇,娄霄鹏. 重庆大学学报(自然科学版). 2001(06)
本文编号：3398747
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