超浸润凹凸棒石复合材料的制备及其油水分离性能研究

发布时间：2024-06-29 00:15

　　受自然界中超浸润现象的启发,科研人员制备了多种超浸润材料如超疏水/超亲油材料、超亲水/水下超疏油材料和智能响应型材料等并用于油水混合物的分离。然而,大多数用于油水分离的超浸润材料主要存在原材料价格昂贵,制备复杂和化学稳定性差等问题,限制了超浸润油水分离材料的实际应用。凹凸棒石因其资源丰富、价格低廉、环保等优势有望成为今后油水分离领域的理想候选材料。本文从材料的浸润性出发制备了三种不同的凹凸棒石复合油水分离材料。通过扫描电镜(SEM)观察了材料的表面微观形貌,用接触角测试仪测试了材料表面的浸润性能,并对材料的油水分离性能、循环稳定性、耐腐蚀性和机械性能进行了研究。1.以苯酚和甲醛为单体、壳聚糖(CS)作为软模板、凹凸棒石(ATP)为无机组分,通过水热反应合成法制备了酚醛―凹凸棒石泡沫(HP-PFP),并对其进行聚二甲基硅氧烷(PDMS)气相沉积,从而获得了超疏水改性的酚醛―凹凸棒石泡沫(HP-PFP₁)。通过SEM对HP-PFP进行形貌观察,结果表明HP-PFP呈现出多孔的片状结构;比表面积测试(BET)表明HP-PFP属于多孔材料;HP-PFP₁

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1（a）荷叶图片，（b）和（c）荷叶表面的扫描电子显微镜照片，（d）荷叶表面水滴扫描电子显微镜照片[8,9]

超浸润凹凸棒石复合材料的制备及其油水分离性能研究2叶独特的自清洁能力，这种性能被称为“莲花效应”。这主要是因为荷叶表面具有超疏水性，落在荷叶表面上的雨水或者水滴会在表面张力的作用下形成球形或者椭球形；由于荷叶表面对水滴较低的粘附性，滚动的水珠会把荷叶表面上的灰尘带走，将荷叶表面清....

图1.2（a）玫瑰花瓣，（b）和（c）不同倍率下玫瑰花瓣的扫描电子显微镜[10]

超浸润凹凸棒石复合材料的制备及其油水分离性能研究2叶独特的自清洁能力，这种性能被称为“莲花效应”。这主要是因为荷叶表面具有超疏水性，落在荷叶表面上的雨水或者水滴会在表面张力的作用下形成球形或者椭球形；由于荷叶表面对水滴较低的粘附性，滚动的水珠会把荷叶表面上的灰尘带走，将荷叶表面清....

图1.3（a）蝴蝶图片（b）和（c）翅膀上重叠的微尺度的周期性排列和尺度上精细的薄片

硕士学位论文3出，花瓣表面具有紧密排列的微乳突结构，并且有许多纳米褶皱位于乳突顶部附近。这些层次化的微/纳米结构为获得超疏水提供了一定的粗糙度[10]。1.2.3蝴蝶翅膀图1.3（a）蝴蝶图片（b）和（c）翅膀上重叠的微尺度的周期性排列和尺度上精细的薄片堆积纳米条纹的SEM图像[....

图1.4鱼鳞的表面结构

硕士学位论文3出，花瓣表面具有紧密排列的微乳突结构，并且有许多纳米褶皱位于乳突顶部附近。这些层次化的微/纳米结构为获得超疏水提供了一定的粗糙度[10]。1.2.3蝴蝶翅膀图1.3（a）蝴蝶图片（b）和（c）翅膀上重叠的微尺度的周期性排列和尺度上精细的薄片堆积纳米条纹的SEM图像[....

本文编号：3996875