基于微孔结构的水雾收集和油水分离技术研究

发布时间：2021-01-07 18:53

　　随着经济社会的发展,淡水资源短缺成为制约人类社会发展的重要因素。水雾收集和污水净化是缓解水资源短缺问题的两个重要途径。本论文就水雾收集和污水净化开展了两方面研究工作,一是通过飞秒激光制备双面神多孔铝箔实现水雾收集。飞秒激光制备的双面神多孔铝箔的疏水面为空气中水雾冷凝提供附着位点,亲水面具有暂时的液体储存功能,两表面之间微米级亲水管道为液体从疏水表面运输到亲水表面提供通道。水雾收集过程中的拉普拉斯力和润湿性梯度力为液体运输提供驱动,使得疏水表面收集的水雾可以迅速转移到亲水表面,极大的提高了水雾收集效率。二是利用未经修饰的尼龙网实现油水分离。未经修饰的尼龙网即具有水下疏油性和油下疏水性,合适参数的尼龙网在预润湿的条件下就可以实现生活污水中油污的去除和海面浮油的吸收,免去了以往研究中对织物材料的复杂处理工序,材料来源广泛具有极高的实用价值。具体内容如下:1)利用飞秒激光切割技术制备出具有锥形微孔阵列的多孔铝箔,并测定研究了不同参数多孔铝箔的微观结构和表面润湿性。通过氟硅烷浸泡和单面激光表面处理的方法使多孔铝箔两侧具有不同的润湿性以具备水雾收集能力。2)研究了多孔铝箔微孔方向和表面润湿性对液体... 

【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１西班牙地区的水雾收集装置??１．１．１仿生纳米布沙漠甲壳虫的研究??纳米布沙漠形成于８００万年前，是现存最古老、最干旱的沙漠之一Ｍ

以ＦＡＳ处理的疏水性Ｔｉ０２为基底通过紫外照射得到亲水性图案的方法，设计??出了疏水基底下的星形亲水图案，发现这种具有特定尺寸和特定形状的表面组??合结构对水雾收集效率的提高具有重要作用（如图１．２ｃ所示）。??Ｍ〇＾ｎｇ?％??＼；：：：：＼＾：?／：；??ＳｕｐｅｒＨｙ（ｆｒｏｐｆｉｏ６ｉｃ?ｓｕｂｓｔｒａｔｅ?：??孟卜聊ｎ??圓圓＿??图１．２疏水基底上制备出的亲水性图案??另一类较为便捷的制备此类表面的方法是通过不同性质的两种材料压制在??一起。Ｗａｎｇ等［＠将疏水的铜纱网和亲水的聚苯乙烯塑料压制在一起得到了具??有亲疏水图案的复合表面，并进一步研究了其在水雾收集方面的应用。??ｙＰｌ?ｊ．．?＿?：??，ｍｎ」」赢Ｕｌｌｉｉ??Ｈ?Ｔｔｍｒｎｓｆ＾ｎｓｓｌｎｇ??一?ｃ??，ｅ．－－．￣￣￣??图１．３铜纱布和聚苯乙烯塑料压制得到的复合表面用于水雾收集??此外各种环境敏感材料也得到了广泛的研究，如光、溶液、ｐＨ、温度、电??３??

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本文编号：2963062