【摘 要】
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工业废水和生活用水的排放以及偶然发生的海洋溢油事故都会带来严重的影响,一方面是资源的浪费和经济的损失,另一方面是水中的油类和有机污染物对人类和生物健康以及生态环境的危害。因此,开发和改进高效的材料和技术用于分离油水混合物并移除水中有机染料具有重要意义。论文以铜网为基底,围绕构筑表面微纳结构和调节表面自由能两方面,调控材料表面润湿性,制备具有特殊润湿性材料。针对多种体系油水混合物的分离和水溶性染料的
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工业废水和生活用水的排放以及偶然发生的海洋溢油事故都会带来严重的影响,一方面是资源的浪费和经济的损失,另一方面是水中的油类和有机污染物对人类和生物健康以及生态环境的危害。因此,开发和改进高效的材料和技术用于分离油水混合物并移除水中有机染料具有重要意义。论文以铜网为基底,围绕构筑表面微纳结构和调节表面自由能两方面,调控材料表面润湿性,制备具有特殊润湿性材料。针对多种体系油水混合物的分离和水溶性染料的降解,研究了材料的分离降解性能。通过三氯甲基硅烷（TCMS）修饰原位生长Cu（OH）2纳米针的铜网,在无氟体系中制备超疏水/超亲油铜网（SHCM）。一方面通过在铜网表面生长Cu（OH）2纳米针构筑多尺度粗糙结构,另一方面TCMS在其表面水解缩合形成相互交错的有机硅树脂纳米丝,使得SHCM表面具有优异的超疏水和自清洁性。实现了对多种不混溶油水混合物的高效分离,分离效率高于99.85%,油溶剂通量大于220 k L m-2 h-1,水穿透压为3.48 k Pa,一定程度克服了类似“trade-off”效应的现象。同时,SHCM具有突出的耐久性、机械稳定性和化学稳定性。提出了一种同步分离油水混合物和降解水溶性染料的策略。在铜网上生长CuO@Co3O4片状纳米簇制备超亲水/水下超疏油铜网（CuO@Co3O4铜网）,利用Co3O4和CuO可以催化过硫酸氢钾（PMS）产生硫酸根自由基（SO4·-）的特点,在可见光照射下,CuO@Co3O4铜网活化PMS对罗丹明B和亚甲基蓝表现出优异的降解性能。另外,CuO@Co3O4铜网可以高效分离多种水包油乳液,成功同步油水分离和含有水溶性染料油水混合物降解。采用一步浸泡法,将CuO@Co3O4铜网浸入硬脂酸乙醇溶液中,制备具有优异油包水乳液分离性能的超疏水/超亲油铜网（SA/CuO@Co3O4铜网）。水滴在SA/CuO@Co3O4铜网表面的接触角高达164°,其对多种油包水乳液的分离效率均在98%以上,渗透通量保持在600 L m-2 h-1以上。同时,SA/CuO@Co3O4铜网具有良好的耐久性和化学稳定性。
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