多孔陶瓷的制备、改性及在分离中的应用

发布时间：2023-11-25 20:52

　　这些年来,由于材料的润湿性在很多领域中展示了其独特的应用特性,研究和制备特殊润湿性材料逐渐受到人们的普遍关注。在实际应用中,不同条件下对材料润湿性的要求是有明显差别的。大多情况下,要求液体能从固体表面很容易地透过,然而有时又要求液体不能从固体表面透过。根据液体在材料表润湿性的不同要求,可以将材料分为不同类别,如水可以将材料分为亲水性和疏水性材料;而油则分为亲油性和疏油性材料。通过调节材料的浸润性,可以使液体混合物中液体在固体材料表面选择性地透过,进而达到分离混合液的效果。本论文主要包括以下方面的工作:(1)采用燃烧合成-模压成型法,以硝酸铝、硝酸锆、尿素和淀粉为原料制备多孔陶瓷。研究了 A1203:Zr02摩尔比、淀粉含量以及烧成温度对多孔陶瓷性能的影响。然后对制备好的多孔陶瓷材料进行SEM、XRD、氮气等温吸脱附等一系列的表征,分析这些条件对多孔陶瓷材料的形状、晶型、孔径大小分布、孔隙率及烧结收缩率等的影响。结果表明,当Al2O3ZrO2摩尔比为1:0.15,淀粉加入量为35 wt%时,在1450 ℃下烧结2 h后可以得到平均孔径为42 nm左右,孔隙率在46%左右的结构、性质稳定的...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 理论背景
        1.2.1 杨氏方程
        1.2.2 Wenzel模型
        1.2.3 Cassie-Baxter模型
    1.3 特殊润湿性材料的研究进展
        1.3.1 特殊润湿性材料的制备工艺
        1.3.2 特殊润湿性材料的应用现状
    1.4 多孔陶瓷材料研究进展
        1.4.1 多孔陶瓷材料的制备方法
        1.4.2 多孔陶瓷材料的应用现状
    1.5 本论文的研究目的及意义
第二章 多孔陶瓷的制备与性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验仪器设备和实验试剂
        2.2.2 多孔陶瓷基底的制备
        2.2.3 结构、性能的测试与表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 外加ZrO₂对多孔陶瓷基底性能的影响
        2.3.2 淀粉含量对多孔陶瓷基底性能的影响
        2.3.3 烧结温度对多孔陶瓷基底性能影响
    2.4 本章小结
第三章 特殊浸润性多孔陶瓷的制备及其在分离中的应用
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验仪器设备及实验试剂
        3.2.2 特殊浸润性多孔陶瓷的制备
        3.2.3 油水分离实验
        3.2.4 性能测试与表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 改性条件的探究
        3.3.2 改性前后多孔陶瓷的表面组成和形貌分析
        3.3.3 改性前后多孔陶瓷表面浸润性行为分析
        3.3.4 改性后多孔陶瓷对水柱承受高度和纯水通量的影响
        3.3.5 不同硅烷偶联剂对多孔陶瓷材料分离性能的影响
        3.3.6 循环使用性和稳固性探究
    3.4 本章小结
第四章 结论与展望
    4.1 论文工作总结
    4.2 展望
参考文献
致谢



本文编号：3867840