超浸潤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)展與科技進步為人們帶來了無數(shù)的福利的同時，也為人們帶來了許多的麻煩。其中就包括了油類以及有機溶劑對水資源的污染，油水污染不僅對資源是一種浪費，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題。但是現(xiàn)存的超浸潤功能材料大多需要昂貴的原料、并且制備過程復(fù)雜、機械穩(wěn)定性差。為了解決上述問題，本文在參考相關(guān)文獻成果的基礎(chǔ)上，充分利

2、用生活中的廉價或者是廢棄物作為原料，制備了多種超浸潤油水分離材料。
　　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，通過水熱反應(yīng)制備了磁性聚氨酯基石墨烯泡沫。其對水的接觸角達到158±1°，對油的接觸角為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)量比達到9-27，體積占用率達70％以上。通過引入Fe3O4賦予該泡沫磁性，實驗發(fā)現(xiàn)，沒有外

3、力作用下，其在磁場驅(qū)動下能夠完成油水分離，僅耗時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。通過一系列的分析表征探討了其反應(yīng)機理，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)，通過成分分析可知表面生成了硅氧基團，在醋酸纖維素表面構(gòu)筑了超疏水超親油的硅氧基

4、團。該煙蒂應(yīng)用于普通油水分離中的分離效率可以達到98%以上，而分離油水乳液的流量可以達到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，將廢棄煙蒂通過簡單的實驗方法構(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)筑具有超浸潤性能的表面，進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