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原油溢出事故的频发以及工业含油废水的排放使得油污染问题严重危害环境、经济和人类的健康,涉及到的油水分离已经成为当今世界急需解决的热点问题之一。传统的油水分离技术对于大面积的处理表现了很多劣势,已然无法满足实际需要。油水分离是一种界面现象,特殊润湿性材料对混合物中油相和水相显示了相反的润湿行为,因此可以弥补传统技术的不足,实现各种油水混合物的高效分离。本文在不同基底材料上构造特殊润湿性的表面,并用来实现不溶油水混合物及稳定型乳化油的分离。主要的工作如下:(1)采用简便的浸涂方法,将硬脂酸铜(CS)悬浮液涂覆在不锈钢网(SSM)表面,制备出超疏水-超亲油的CS@SSM;然后将包含四氧化三铁(Fe3O4)纳米颗粒的硬脂酸铜悬浮液涂覆在SSM表面,得到超疏水-超亲油的CS@Fe3O4@SSM;分析不同浸涂次数对CS@SSM和CS@Fe3O4@SSM表面润湿性的影响。通过扫描电镜对CS@SSM和CS@Fe3O4@SSM表面形貌进行表征,发现CS@Fe3O4@SSM在浸涂五次后表面孔洞尺寸极小,有望用于油包水型乳化油的分离。对两种超疏水表面进行摩擦测试和耐腐蚀性测试,均表现了出众的机械和化学稳定性。(2)采用纤维素基的滤纸和棉布作为基底,通过吸附和溶液浸泡过程在其表面构建Cu(OH)2纳米结构,然后使用硬脂酸进行低表面能修饰,制备出具有超疏水-超亲油性质的滤纸和棉布。Cu(OH)2纳米结构均匀分布在基底表面,结构之间的空隙有助于空气垫的形成,从而使得水滴能够悬在微纳米结构上,形成超疏水性质。将超疏水的滤纸和棉布暴露在空气中6个月,每隔一段时间测量其水接触角,发现6个月后超疏水性质仍然能够保持。水滴能够将覆盖在超疏水滤纸和棉布表面的污染物带走,表现出好的自清洁性质,使得滤纸和棉布表面能够避免污染。(3)在滤纸和棉布两种基底上,采用吸附和溶液浸泡过程构建Cu(OH)2纳米结构后,进一步将其浸泡在草酸溶液中,制备出生长有CuC2O4微纳米结构的超亲水-水下超疏油滤纸和棉布。通过对Cu(OH)2和CuC2O4微纳米结构进行一系列的表征,发现在草酸溶液中反应后,生成的CuC2O4结构更加粗糙,从而导致更加显著的水下超疏油性质。更重要的是分别将CuC2O4滤纸和棉布浸泡在一定浓度的酸碱盐溶液中一段时间后,水下超疏油性质依然得到保持,显示出耐腐蚀性能,有利于进行油水分离。(4)利用酸刻蚀和化学置换沉积,在铜网和泡沫铜两种基底上成功地制备出具有超亲水-水下超疏油性质的Cu@Ag膜。刻蚀过程没有改变基底的化学组成,对基底的形貌也影响甚微,而沉积过程改变了基底的化学组成并且对基底微观形貌产生显著的影响。以180目铜网为代表,通过扫描电镜和接触角测量,分析不同浓度AgNO3溶液和沉积时间对铜网孔洞尺寸的影响。另外选用60目、120目、200目铜网,分析比较铜网目数对其表面水下超疏油性质的影响。(5)在铜网和泡沫铜两种基底上,采用十二硫醇(DDT)溶液对已经制备出的Cu@Ag膜进行低表面能修饰,制备出具有超疏水-超亲油性质的Cu@Ag@DDT膜。分别选用60目、120目、180目、200目铜网,分析比较铜网目数对其表面超疏水性质的影响。利用摩擦测试以及在酸碱盐溶液中浸泡,研究超疏水Cu@Ag@DDT膜的机械和化学稳定能力,并对其可能的原因进行分析。(6)采用自制的简易装置,对制备的所有特殊润湿性材料的油水分离能力进行了评估。结果表明几种特殊润湿性多孔材料均能够成功地分离不溶的油水混合物。但对于较难处理的稳定型乳化油,不是所有润湿性材料都有效。其中,超疏水-超亲油的CS@Fe3O4@SSM、Cu(OH)2滤纸和Cu@Ag@DDT泡沫铜能够成功分离油包水型乳化油;超亲水-水下超疏油的CuC2O4滤纸和Cu@Ag泡沫铜能够成功分离水包油型乳化油;对几种特殊润湿性材料的油水分离机理进行系统探讨。简便、低成本又环保的制备方式使得以上特殊润湿性材料有望用于实际的油水分离并实现工业化。