油水分离用极端润湿性镀镍碳纤维网的制备和性能研究

发布时间：2021-02-21 14:59

　　油水混合物的高纯度分离技术是工程技术领域的热点问题之一。大到海洋石油泄露、原油污染,小到家庭、工厂用油所造成的油水混合物,不仅会破坏水质、污染土壤、影响环境,而且易造成巨额经济损失,甚至危害人类健康。因此,实现高纯度的油水分离具有重要的实际意义。针对上述问题,本文旨在于提供一种油水分离用极端润湿性镀镍碳纤维的制备方法,该方法安全可靠,且所得镀镍碳纤维具有耐用型好、适用性强的优点,可用于实现高纯度及复杂环境下的油水分离。主要内容如下:（1）通过电镀法制备出超亲水-水下超疏油镀镍碳纤维和超疏水-超亲油镀镍碳纤维。对两种镀镍碳纤维的润湿性进行了表征,水滴在超亲水镀镍碳纤维上能迅速润湿,水下不同油的接触角大于153°,滚动角小于15°;水滴在超疏水镀镍碳纤维表面接触角为159°,滚动角为12.6°,五种油在其表面完全铺展并润湿所需时间均小于5 s;研究了不同电镀参数与润湿性的关系,在较佳电镀参数电流密度5.6 mA·cm^-2、电镀时间30 min的条件下,镀镍碳纤维的润湿性较好,且表面质量较好;对镀镍碳纤维的成分和性能进行了测试和分析,两种网都具有良好的抗氧化性、耐磨损性... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景和工作意义
    1.2 油水分离方法
        1.2.1 传统油水分离方法
        1.2.2 基于极端润湿性材料的油水分离方法
        1.2.3 目前分离方法存在的问题
    1.3 极端润湿性材料的制备
        1.3.1 极端润湿性材料的制备方法
        1.3.2 当前制备方法的不足
    1.4 碳纤维的研究现状
    1.5 本文的主要工作
2 润湿性相关理论
    2.1 表面张力和表面能
    2.2 接触角和滚动角
    2.3 基于极端润湿性材料的油水分离机理
        2.3.1 基于超亲水-水下超疏油材料的油水分离机理及理论
        2.3.2 基于超疏水-超亲油材料的油水分离机理及理论
    2.4 本章小结
3 极端润湿性镀镍碳纤维的制备与性能分析
    3.1 极端润湿性镀镍碳纤维网的制备
        3.1.1 试验材料与装置
        3.1.2 制备工艺
    3.2 润湿性表征
        3.2.1 超亲水-水下超疏油镀镍碳纤维的润湿性表征
        3.2.2 超疏水-超亲油镀镍碳纤维的润湿性表征
    3.3 润湿性成因
        3.3.1 超亲水-水下超疏油镀镍碳纤维的润湿性成因
        3.3.2 超疏水-超亲油镀镍碳纤维的润湿性成因
    3.4 性能分析
        3.4.1 机械性能分析
        3.4.2 其它性能分析
    3.5 本章小结
4 极端润湿性镀镍碳纤维网的油水分离应用
    4.1 超亲水镀镍碳纤维网的油水分离应用
        4.1.1 对不同油液的分离能力
        4.1.2 循环使用能力
        4.1.3 极端环境下的油水分离能力
    4.2 超疏水-超亲油镀镍碳纤维网的油水分离应用
        4.2.1 对不同油液的分离能力
        4.2.2 循环使用能力
        4.2.3 极端环境下的油水分离能力
    4.3 本章小结
结论
参考文献
硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]碳纤维增强水泥基复合材料的制备及热电性能研究[J]. 谢金,杨伟军.  功能材料. 2020(04)
[2]碳纤维三向织物/环氧树脂复合材料的制备与力学性能[J]. 沙迪,禹旭敏,赵将,马小飞,王汉夫,刘芳芳,邱雪鹏.  高等学校化学学报. 2020(04)
[3]粉煤灰超疏水不锈钢网的制备及油水分离[J]. 张雪梅,王航,郝彬彬,王广,牛凤兴,高云艳.  精细化工. 2020(06)
[4]大气压等离子体制备超疏水表面及其防冰抑霜研究[J]. 张迅,曾华荣,田承越,马晓红,熊青.  电工技术学报. 2019(24)
[5]涤纶织物表面TiO2/氟硅烷超疏水层构筑及其性能[J]. 徐林,任煜,张红阳,吴双全,李雅,丁志荣,蒋文雯,徐思峻,臧传锋.  纺织学报. 2019(12)
[6]自清洁型超疏水铜网的制备及其油水分离性能[J]. 徐凯乐,付超,张哲鹏,王刚,曾志翔.  应用化工. 2020(01)
[7]SiO2溶胶/蜡乳液对棉织物的超疏水改性整理[J]. 郑果林,郑创,张丹.  高分子材料科学与工程. 2019(07)
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[9]碳纤维化学镀镍工艺及应用研究进展[J]. 卢丹丽,何志平.  中国陶瓷. 2019(04)
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博士论文
[1]超疏水材料的制备与应用[D]. 姚同杰.吉林大学 2009

硕士论文
[1]浸渍法制备极端润湿性油水分离材料试验研究[D]. 张志豪.大连理工大学 2019
[2]连续碳化硅纤维表面电镀镍的研究[D]. 万超.厦门大学 2018
[3]极端润湿性水泥涂敷网性能分析及油水分离试验研究[D]. 李淑德.大连理工大学 2018
[4]水泥基材料表面超疏水涂料的制备与性能研究[D]. 王晓辉.东南大学 2018
[5]超浸润油水分离材料的制备及其性能研究[D]. 刘灿.江苏大学 2016
[6]碳纤维表面化学镀Ni-P和钛合金表面化学复合镀Ni-P-MoS2的研究[D]. 吴群英.南昌航空大学 2014



本文编号：3044515