超疏水超亲油多孔材料的制备及在油水分离中的应用

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1、哈尔滨工业大学工学硕士学位论文硕士学位论文超疏水超亲油多孔材料的制备及在油水分离中的应用FABRICATIONOFSUPERHYDROPHOBICANDSUPEROLEOPHILICPOROUSMATERIALSANDITSAPPLICATIONINOIL/WATERSEPERATION陈宁哈尔滨工业大学2012年6月哈尔滨工业大学工学硕士学位论文国内图书分类号：TB34学校代码：10213国际图书分类号：66.03密级：公开工学硕士学位论文超疏水超亲油多孔材料的制备及在油水分离中的应用硕士研究生：陈宁导师：潘钦敏教授申请学位：工学硕士学科：

2、化学工程与技术所在单位：化工学院答辩日期：2012年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学哈尔滨工业大学工学硕士学位论文ClassifiedIndex:TB34U.D.C:66.03DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringFABRICATIONOFSUPERHYDROPHOBICANDSUPEROLEOPHILICPOROUSMATERIALSANDITSAPPLICATIONINOIL/WATERSEPERATIONCandidate：ChenNingSupervisor：Prof.PanQinMin

3、AcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ChemicalEngineeringAndTechnologyAffiliation：SchoolofChemicalEngineeringandTechnologyDateofDefence：June2012Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要近年来，发生多起原油和有机物泄漏事件，引起严重的环境污染和生态破坏，迫切需要一

4、种高效，低廉，对环境友好的方法来处理泄漏原油和有机物。超疏水超亲油材料，由于其独特的界面性质，可以进行高效的油水分离。本论文制备了超疏水超亲油的泡沫镍，将其用于油水混合物分离，对于处理泄漏在水中的石油和有机物有潜在的应用价值。本课题通过加热碱式碳酸铜的氨水溶液在泡沫镍表面覆盖一层具有绒毛状和球状结构的的氧化铜薄膜，然后在氧化铜表面自组装月桂酸单分子层降低表面能，制成超疏水超亲油泡沫镍。得到的泡沫镍能够吸取自身重量3~4倍的油，通过离心，泡沫镍吸取的油可以释放出，然后泡沫镍通过加热，浸泡月桂酸后可以重复吸油。将超疏水泡沫镍做成盒子，水面的油可以

5、被吸进盒子里内，通过这种方法泡沫镍的油水分离能力得到很大的提高。为了制备吸油能力更强的材料，本课题制备了超疏水超亲油的聚氨酯海绵，在海绵表面沉积四氧化三铁颗粒增加海绵的粗糙度，用十六烷基三甲氧基硅烷进行表面修饰以降低海绵表面能。为了增加四氧化三铁颗粒在海绵上的结合力，海绵表面通过敏化活化的方法预先沉积一层银，或通过接枝聚合的方法覆盖一层聚丙烯酸。制成的海绵可以吸收大约20倍自身重量的润滑油，通过挤压的方法，吸收的油可以释放出，海绵可以重复使用。关键词：超疏水；超亲油；多孔材料；油水分离-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractRec

6、ently,thefrequentoilspillaccidentscausedseriousdamagetoenvironment,especiallytoaquaticecosystems.Onlyalittleportionofoilandorganicliquidinthewaterwascleanedupbecauseofthelackoffacileandadvancedmethod.Ahighefficiency,low-costandenvironmentallyfriendlywaytosolveoilspillisurge

7、ntlydemanded.Superhydrophobicandsuperoleophilicmaterials,whichhavespecialsurfaceproperties,areconsideredaspotentialsolutionstothisproblem.Inthispaper,superhydrophobicandsuperoleophilicnicklefoamwasfabricatedandusedforseparationoilandwater.Nano-andmicro-scalemorphologyandlow

8、surfaceenergycoatingsareessentialtofabricatesuperhydrophobicandsuperoleophilicsurf