材料表面浸濕性能研究及其在分離分析中的應(yīng)用.pdf

1、原油泄漏的處理已經(jīng)成為當(dāng)今社會(huì)保護(hù)環(huán)境，避免水體污染的一個(gè)重要的任務(wù)。現(xiàn)行處理原油泄漏的方法主要是從水體表面收集泄漏的油、使用分散劑促使油自然降解或就地燃燒等，其中利用材料從水體表面收集油的方法，因其操作簡(jiǎn)單方便，不會(huì)造成二次污染而備受矚目。傳統(tǒng)的材料如有機(jī)黏土、稻草、木質(zhì)纖維、毛發(fā)、沸石等在實(shí)際中得到了廣泛地應(yīng)用。但是它們存在吸收容量小、回收率低、最重要的是它們不具有選擇性，不僅吸收油，同時(shí)也吸收水，不能有效地進(jìn)行油水分離。因此，制備

2、具有吸收容量大、選擇性強(qiáng)、價(jià)格低廉、回收率好的新穎材料是處理原油泄漏中一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。
　　論文以簡(jiǎn)單的方法成功的制備了三種低成本、環(huán)境友好的特殊浸濕性材料，并對(duì)所制得的三種材料進(jìn)行了多種表征分析以研究這三種材料的穩(wěn)定性及其在油水分離中的應(yīng)用。
　　1、首先在三聚氰胺海綿(MA海綿)基體摻雜碳，通過甲基丙烯酸的自聚合反應(yīng)引入羧基活性基團(tuán);其次通過離子交換反應(yīng)將銅離子接在海綿表面;最后通過十二烷基硫醇對(duì)該海綿進(jìn)行疏水改性修飾獲

3、得了具有靜態(tài)接觸角達(dá)到152°的超疏水、超親油性能的摻雜碳的聚甲基丙烯酸@銅@十二烷基硫醇三聚氰胺海綿（C@PMAA@Cu@DCT MA海綿）。通過紅外光譜儀、接觸角測(cè)定儀、掃描電子顯微鏡、能量彌散X射線譜等對(duì)所制備的材料進(jìn)行了表征，結(jié)果表明，C@PMAA@Cu@DCT MA海綿對(duì)有機(jī)物表現(xiàn)出較高的飽和吸收容量，可吸收達(dá)自身重量的23倍以上的油及有機(jī)物。所吸收的油或有機(jī)物可以通過簡(jiǎn)單的機(jī)械擠壓而得以回收再利用。經(jīng)過10次的吸收/恢復(fù)周期

4、，仍可表現(xiàn)出較好的疏水性和吸收性。
　　2、采用溶膠-凝膠法制備TiO2水溶膠，通過浸漬法將制備的TiO2粒子負(fù)載于聚氨酯海綿（PU海綿）上，然后經(jīng)過聚二甲基硅氧烷(PDMS)的疏水修飾，獲得超疏水結(jié)構(gòu)。制備過程簡(jiǎn)單，制備的海綿表現(xiàn)出超疏水、超親油性，其靜態(tài)接觸角大于150°，對(duì)各種油及有機(jī)物的吸收量達(dá)16.7 g/g以上。所吸收的油或有機(jī)物可以通過簡(jiǎn)單的機(jī)械擠壓而得以回收再利用。經(jīng)過60次的吸收/恢復(fù)周期，所制備的海綿的吸收能力

5、損失很小，表現(xiàn)出良好的可重復(fù)使用性能。
　　3、采用溶膠凝膠法制備了SnO2凝膠，通過一步浸泡法將SnO2凝膠修飾到不銹鋼網(wǎng)上，通過高溫煅燒和紫外照射得到接觸角為0°的超親水SnO2@不銹網(wǎng)。表征顯示二氧化錫粒子被成功修飾到了不銹鋼網(wǎng)表面。SnO2@不銹鋼網(wǎng)對(duì)有機(jī)溶劑和油類物質(zhì)具有高選擇性和分離效果，僅通過重力作用即可分離油水混合物，油的回收率可以達(dá)到90％以上。
　　以上三種材料制備方法簡(jiǎn)單，并具有快速分離油水混合物的特點(diǎn)