具有特殊浸润性多孔氧化铝陶瓷的制备及其在油水分离中的应用

发布时间：2018-03-14 07:33

  本文选题：多孔氧化铝陶瓷　切入点：超疏水-超亲油　出处：《南京理工大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：油水分离的研究对于水资源的回收利用以及环境保护都有着重要的意义。具有特殊浸润性的界面材料能够根据水和油在其表面浸润性的不同,将油水混合物进行分离。本论文制备了两种浸润性不同的多孔氧化铝陶瓷材料,并设计了油水分离装置,分别对其油水分离性能进行了研究。主要研究内容与结果如下:1.以氧化铝粉末为原料,质量分数为20%的硅溶胶为粘结剂,在不同的烧结温度下制备得到一系列多孔氧化铝陶瓷。原料的颗粒粒径分别在0.5-1.5μm,20-30 μm,40-60μm,80-100 μm,120-150 μm,200-240 μm。制备所得的多孔氧化铝陶瓷具有良好的机械强度和化学稳定性。2.用低表面能试剂三氯十八烷基硅烷修饰颗粒粒径在0.5-1.5μm的多孔氧化铝陶瓷表面,制备得到超疏水-超亲油的多孔氧化铝陶瓷,材料表面水和油的接触角分别155.1°和0°。所制备的材料适用于比水重的浮油的分离,具有较高的油水分离效率和循环效率。3.以颗粒粒径在120-150 μm多孔氧化铝陶瓷为基底,在其表面涂覆一层TiO2薄膜,制备得到超亲水-水下超疏油自清洁多孔氧化铝陶瓷。在空气中,材料表面水和油的接触角都为0°;在水中,材料表面油的接触角为152.2°。该材料能分离各种轻油的浮油,油水分离效率和循环效率很高。并且具有光催化的功能,能够实现自清洁再生循环使用。
[Abstract]:The study of oil-water separation is of great significance for the recovery and utilization of water resources as well as for environmental protection. Interfacial materials with special wettability can vary according to the wettability of water and oil on their surfaces. In this paper, two kinds of porous alumina ceramic materials with different wettability were prepared, and the oil-water separation device was designed. The main contents and results are as follows: 1. Using alumina powder as raw material, silica sol with mass fraction of 20% is used as binder. A series of porous alumina ceramics were prepared at different sintering temperatures. The particle sizes of the raw materials ranged from 0.5-1.5 渭 m ~ (30) 渭 m ~ (30) 渭 m ~ (60) 渭 m ~ (80) ~ (100) 渭 m ~ (80) ~ (100) 渭 m ~ (100) 渭 m ~ (120 ~ 150) 渭 m ~ (200) ~ 240 渭 m respectively. The prepared porous alumina ceramics have good mechanical strength and chemical stability. 2. 2. Surface energy reagent trichloro 18 alkyl silane modified porous alumina ceramic surface with particle size of 0.5-1.5 渭 m, Porous alumina ceramics with super hydrophobic and super oil-lipophilic properties were prepared. The contact angles of water and oil were 155.1 掳and 0 掳, respectively. The prepared materials were suitable for the separation of oil slick with specific water weight. The porous alumina ceramics with particle size of 120-150 渭 m were coated on the surface of porous alumina ceramics with high oil-water separation efficiency and cycle efficiency. The ultrahydrophilic and ultra-hydrophobic self-cleaning porous alumina ceramics were prepared by coating a TiO2 film on the surface of the porous alumina ceramics. In air, the self-cleaning porous alumina ceramics with super-hydrophilic and ultra-hydrophobic oil were prepared. The contact angle of water and oil on the surface of the material is 0 掳, and the contact angle of oil on the surface of the material is 152.2 掳in water. The material can separate the oil slick of various light oils, and the oil and water separation efficiency and circulation efficiency are very high, and it has the function of photocatalysis. Self-cleaning and recycling can be realized.
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TQ174.7

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本文编号：1610211