【摘要】：隨著人民生活水平的提高,油類及其制品廣泛的應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域中,而且其用量也與日俱增。含油污水作為水資源的一種常見的污染源,其對(duì)人類生存環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的危害極大。因此含油污水的處理是當(dāng)今急需解決的問題。當(dāng)含油廢水被排入水體后,油層覆蓋了水面,阻止了氧氣向水中的擴(kuò)散,從而使得藻類的光合作用受到限制;使水生動(dòng)植物有油味或毒性,破壞了水資源的利用價(jià)值;如果用含油廢水灌溉農(nóng)田,油類物質(zhì)將覆蓋土壤和植物的表面,從而致使農(nóng)作物受到破壞;由于水面污油的擴(kuò)散,將導(dǎo)致海濱城市旅游區(qū)的自然景觀被污染。作為自然界中普遍存在的現(xiàn)象,固體表面的潤濕行為是表面化學(xué)研究中極為關(guān)鍵的一部分。許多生物材料除了超疏水性能之外,還具有自清潔、防污、減阻、耐腐蝕、油水分離等特性,從而有著極為廣闊的應(yīng)用與發(fā)展前景�；�于自然界生物的優(yōu)異特性,在多孔基底材料上上制備具有超疏水性超親油性的多功能表面具有重要的科學(xué)意義與工業(yè)價(jià)值。因此,本文選取多孔的金屬網(wǎng)和銅泡沫作為基底,分別采用電沉積技術(shù)、氧化沉積技術(shù)成功制備出超疏水超親油的表面,觀察制備表面的微觀形貌,系統(tǒng)分析其化學(xué)成分、潤濕性、油水的選擇通過性等性質(zhì)。運(yùn)用電化學(xué)沉積法然后用月桂酸修飾表面成功制備出能夠高效分離油和水的超疏水銅網(wǎng),具備超疏水和超親油的特性,靜態(tài)水接觸角值高達(dá)155.3°±3°,油的接觸角為0°。而且,制備的表面對(duì)石油、甲苯、己烷、汽油以及柴油都表現(xiàn)高效的油水分離效率,即便循環(huán)10次以上依然展現(xiàn)高效的分離效果。這種制備的銅網(wǎng)格呈現(xiàn)水的自清潔性能。通過簡單的氧化沉積,然后在表面用硬脂酸修飾,成功制備出具有優(yōu)異的油水分離效率的不銹鋼網(wǎng),這種不銹鋼網(wǎng)具有超疏水和超親油的特性。樣品浸泡的過程中,表面粗糙度以及低表面自由能涂層是超疏水表面形成的兩個(gè)重要因素,它們能夠相繼完成。制備的表面同時(shí)具有超疏水以及超親油的特性,水接觸角能夠高達(dá)153°±3°,油的接觸角能夠達(dá)到0°。而且,制備的不銹鋼網(wǎng)能夠用于油水分離,在石油、甲苯、己烷、汽油以及柴油等油水分離過程中表現(xiàn)出良好的分離效率,此方法簡單、高效,而且能夠以進(jìn)行連續(xù)的油水分離。通過刻蝕沉積將銀沉積并用含有羧基和甲基的硫醇(HS(CH2)11CH3和HS(CH2)10COOH)得到智能表面。經(jīng)過處理后的銅泡沫的潤濕性可根據(jù)p H的調(diào)控在超疏水和親水之間的可逆轉(zhuǎn)換。制備好的銅泡沫可很容易地將在水面上或水下的有機(jī)溶劑除去。此外,制備好的銅泡沫能高效地雙向分離油水混合物。根據(jù)不同地p H,有兩種油水分離模型。一種是堿性水溶液,水可以通過但是油被阻擋;另一種是油可以通過,但是水被阻擋。另外,使用銅泡沫進(jìn)行一系列的油水混合物的分離試驗(yàn),分離效率高于92%。這種方法可廣泛應(yīng)用在防止環(huán)境污染,生物粘附性材料和微流體裝置等。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：X703

【參考文獻(xiàn)】

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1 杜晨光;夏帆;王樹濤;王京霞;宋延林;江雷;;仿生智能浸潤性表面研究的新進(jìn)展[J];高等學(xué)�；瘜W(xué)學(xué)報(bào);2010年03期

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本文編號(hào)：2577652