超浸潤(rùn)油水分離材料的制備及其性能研究.pdf

1、近些年，工業(yè)發(fā)展與科技進(jìn)步為人們帶來(lái)了無(wú)數(shù)的福利的同時(shí)，也為人們帶來(lái)了許多的麻煩。其中就包括了油類以及有機(jī)溶劑對(duì)水資源的污染，油水污染不僅對(duì)資源是一種浪費(fèi)，而且嚴(yán)重威脅人們的日常生產(chǎn)生活。目前，已經(jīng)有研究學(xué)者研究制備出了多種具有超浸潤(rùn)性能（超疏水、超親水、超疏油和超親油）的油水分離材料用于處理上述污染問(wèn)題。但是現(xiàn)存的超浸潤(rùn)功能材料大多需要昂貴的原料、并且制備過(guò)程復(fù)雜、機(jī)械穩(wěn)定性差。為了解決上述問(wèn)題，本文在參考相關(guān)文獻(xiàn)成果的基礎(chǔ)上，充分利

2、用生活中的廉價(jià)或者是廢棄物作為原料，制備了多種超浸潤(rùn)油水分離材料。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴采用日常生活中常用的聚氨酯海綿作為基體，通過(guò)水熱反應(yīng)制備了磁性聚氨酯基石墨烯泡沫。其對(duì)水的接觸角達(dá)到158±1°，對(duì)油的接觸角為0°，表現(xiàn)出超疏水/超親油性。將該泡沫應(yīng)用于分離多種油水混合物，如十六烷、潤(rùn)滑油、植物油等與水的油水混合物，發(fā)現(xiàn)其吸油質(zhì)量比達(dá)到9-27，體積占用率達(dá)70％以上。通過(guò)引入Fe3O4賦予該泡沫磁性，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，沒(méi)有外

3、力作用下，其在磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下能夠完成油水分離，僅耗時(shí)7s，重復(fù)利用多次之后其吸油比率仍能保持在首次吸油比率的90%以上。⑵采用廢棄煙蒂作為構(gòu)筑超疏水/超親油材料的基體，通過(guò)一步浸泡修飾的方法，將清洗后的煙蒂浸泡在十八烷基三氯硅烷的正己烷溶液中，常壓干燥制備得到超疏水/超親油煙蒂。通過(guò)一系列的分析表征探討了其反應(yīng)機(jī)理，在煙蒂的醋酸纖維骨架上面形成了微納米的粗糙結(jié)構(gòu)，通過(guò)成分分析可知表面生成了硅氧基團(tuán)，在醋酸纖維素表面構(gòu)筑了超疏水超親油的硅氧基

4、團(tuán)。該煙蒂應(yīng)用于普通油水分離中的分離效率可以達(dá)到98%以上，而分離油水乳液的流量可以達(dá)到2500L m?2 h?1，其分離得到的油類產(chǎn)物純度為99.96%以上。更重要的是，將廢棄煙蒂通過(guò)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方法構(gòu)筑得到超疏水/超親油功能材料為廢物利用提供了一種新穎的思路與方法。⑶采用從貝殼中降解得到的殼聚糖作為原料合成殼聚糖基納米復(fù)合材料，將其噴涂在多種基體表面構(gòu)筑具有超浸潤(rùn)性能的表面，進(jìn)一步將其噴涂在不銹鋼網(wǎng)表面構(gòu)筑油水分離材料。噴涂有殼聚糖基