特殊润湿性表面构筑及其在海洋环境下油水分离研究

发布时间：2021-12-02 00:56

　　海洋及淡水约占地球面积的71%以上,不仅孕育了各种生物而且储藏着像石油、天然气、矿产等人类赖以生存的重要能源。随着陆地资源的短缺,人类对资源的开发与利用逐渐由陆地转向海洋。在海洋资源的开发与利用的过程中产生的含油污水对海洋环境的影响越来越大。传统的油水分离材料由于其分离效率低已不能满足现代经济发展的要求。故人类对海洋资源开发与利用过程中亟需先进、绿色的材料以满足可持续性发展。同时,苛刻的海洋环境对材料的应用提出了更高的要求。本文通过材料表面微纳米形貌构筑与化学改性相结合的方法,设计并制备了两种特殊润湿性表面。研究了表面微结构和化学组成与材料表面润湿性的关系并依靠其特殊润湿性分别应用在油水分离、减阻、防腐蚀、自清洁等方面。通过化学修饰的方法,在粗糙的聚氨酯海绵表面构筑一层响应性长链烷烃分子刷,实现了聚氨酯海绵的超疏水、超亲油性,并用来清除、回收海面溢油。超疏水-超亲油聚氨酯海绵与普通聚氨酯海绵相比疏水性、亲油性、吸油速率得到显著提高,对水接触角达到152°,呈现超疏水性,可以吸附自重23倍的原油,溢油清除效率高。此外,改性后的聚氨酯海绵具有93%的保油率,可以有效防止吸油饱和海绵运输过程... 

【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：148 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

超疏水-超亲油海绵制备示意图

第二章 超疏水-超亲油三维多孔聚氨酯海绵的性能及油水分离研究多利用铬酸或氢氧化钠溶液等腐蚀性液体对聚氨酯海绵表面进行刻蚀，一方面增加聚氨酯海绵表面粗糙度，另一方面在聚氨酯海绵表面生成羟基或羧基等活性基团用于接枝疏水性甲基硅氧烷或全氟硅氧烷来提高聚氨酯海绵的疏水性[107, 116]但是这些强酸或强碱会损伤材料的力学性能。此外，铬酸等腐蚀性液体有较强的毒性，这也限制了材料的大面积制备及应用。

接枝反应前后聚氨酯海绵的水接触角（a）接枝反应前的水接触角；（b）接的水接触角 (a) Optical image of seawater contact angle of the blank PU sponge (the seawatee is about 94°). (b)Optical image of seawater contact angle of the grafted PU sponseawater contact angle is about 152°).

【参考文献】：
期刊论文
[1]含油废水处理方法研究进展[J]. 张翼,于婷,毕永慧,张玉洁.  化工进展. 2008(08)
[2]含油废水处理技术进展[J]. 张茂山,朱元洪,肖勇,王志云,贾伟玲,孟凡伟.  中国资源综合利用. 2007(08)
[3]含油废水处理技术研究进展[J]. 张文林,李春利,侯凯湖.  化工进展. 2005(11)
[4]含油废水性质及其处理技术[J]. 桑义敏,李发生,何绪文,谷庆宝.  化工环保. 2004(S1)



本文编号：3527398