超疏水銅網(wǎng)的制備及其油水分離性能研究.pdf

1、水和油是人們?nèi)粘Ｉ钪兄匾Y源。水和油的質(zhì)量嚴(yán)重影響著人們生活和生產(chǎn)的各個(gè)方面。水中含有油污會(huì)降低水質(zhì),甚至造成嚴(yán)重的污染,同樣,油中含有水將會(huì)嚴(yán)重影響油的品質(zhì)和使用效率。因此,油水分離的研究對(duì)于提高水和油的質(zhì)量有著重要的意義。超疏水超親油濾網(wǎng)能夠根據(jù)水和油在其表面濕潤(rùn)性的不同,將油水混合液中的油、水分離開(kāi)來(lái),是一種新興、高效的油水分離工具。本文以200目的銅網(wǎng)為基材,采用三種不同方法制備出超疏水超親油濾網(wǎng),并設(shè)計(jì)了一種油水分離裝置,對(duì)

2、油水的分離效率進(jìn)行了研究。主要研究?jī)?nèi)容與結(jié)果如下:
　　1.銅網(wǎng)在400℃氧化生成氧化銅表面,用0.5M十六酸乙醇溶液浸泡30min,得到與水的接觸角和滾動(dòng)角分別為166.3°和2.7°,與甲苯接觸角約為0°的超疏水超親油氧化銅網(wǎng)。SEM、XRD、 FTIR和 XPS研究結(jié)果表明具有微納結(jié)構(gòu)的粗糙氧化銅表面與十六酸發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),生成了低表面能物質(zhì)十六酸銅,使其表面具有超疏水性,并表現(xiàn)出很好的耐腐蝕性和熱穩(wěn)定性。
　　2.用

3、低表面能試劑十二硫醇修飾銅網(wǎng)20min,制備出與水接觸角達(dá)162.1°,滾動(dòng)角為3°,與油接觸角約為0°的超疏水超親油銅網(wǎng)。SEM顯示十二硫醇溶液修飾后銅網(wǎng)表面的微觀形貌沒(méi)有發(fā)生變化。XPS表明十二硫醇與銅網(wǎng)表面發(fā)生了自組裝反應(yīng)。同時(shí),對(duì)超疏水銅網(wǎng)的熱穩(wěn)定性和在HCl、NaOH和NaCl溶液中的耐腐蝕性進(jìn)行了研究。
　　3.通過(guò)銅網(wǎng)與0.01M的CuSO4溶液反應(yīng)60min在表面生成氧化亞銅層,而不使用任何低表面能修飾劑,制備出超

4、疏水超親油氧化亞銅網(wǎng)。其與水滴的接觸角達(dá)到159.6°,滾動(dòng)角為3.8°,與甲苯的接觸角約為0°。SEM、XRD和XPS研究表明生成的氧化亞銅晶體顆粒分布均勻,純度很高,與基材有較強(qiáng)的結(jié)合力。并且在0~200℃具有很好的熱穩(wěn)定性,在NaCl溶液中表現(xiàn)出一定的耐腐蝕性能。
　　4.用設(shè)計(jì)的油水分離裝置對(duì)甲苯、汽油、柴油、和煤油四種不同油與水的混合液進(jìn)行油水分離試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,三種超疏水銅網(wǎng)對(duì)幾種油水混合液的分離效率都在90％以上