【摘 要】
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随着社会的不断发展,工业含油废水和餐饮含油废水的排放量不断增加,随意排放含油废水会造成严重的环境污染。且原油开采量的增大,海上石油泄漏事故频繁发生会破坏海洋环境及能源浪费。受自然界的启发,具有特殊润湿性的生物表面成为用于油水处理的研究热点,制备的特殊润湿性界面材料,具有超疏水、自清洁、防污、耐腐蚀等性能,且多孔材料具有有效的油水分离性能。而传统的油水分离技术与超润湿材料相比,其分离效率和稳定性较低
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随着社会的不断发展,工业含油废水和餐饮含油废水的排放量不断增加,随意排放含油废水会造成严重的环境污染。且原油开采量的增大,海上石油泄漏事故频繁发生会破坏海洋环境及能源浪费。受自然界的启发,具有特殊润湿性的生物表面成为用于油水处理的研究热点,制备的特殊润湿性界面材料,具有超疏水、自清洁、防污、耐腐蚀等性能,且多孔材料具有有效的油水分离性能。而传统的油水分离技术与超润湿材料相比,其分离效率和稳定性较低。本文选取多孔的铁泡沫作为基底,采用电沉积法在铁泡沫表面构建微纳结构,再用不同比例混合硫醇修饰制备出pH响应的智能润湿性表面。通过电沉积法在铁泡沫表面构建微纳结构,再用正十二烷醇修饰表面,制备出低黏附超疏水表面。通过设计不同工艺参数,系统分析了电沉积时间、电压和电解液参数对所制备样品表面的微观形貌及润湿性的影响。直流电压2V,通电时间为105min,电解液浓度为0.6mMAgNO3、1.6mMSDS、0.6mMKNO3时是制备出低黏附超疏水表面的最佳工艺参数。所制备试样表面接触角为152.6°,滚动角为6°,且表面具有自清洁性。利用其超疏水超亲油特性,可以分离四氯化碳/水等油水混合溶液,分离效率大于98.5%,且具有良好的循环利用性。基于上述电沉积参数在铁泡沫表面沉积微纳结构,进一步在表面修饰11-巯基十一烷酸和正十二烷醇混合硫醇溶液,成功制备出具有pH响应的润湿性表面,可在pH控制下实现超疏水与超亲水间的相互转换。且通过改变溶液的pH值,可以选择性分离多种油/水混合物。在pH=7的溶液环境中,可以分离氯仿、二氯甲烷等重油/水油水混合溶液,油滴渗透穿过表面,水被阻挡。当水的pH值为13时,水穿过铁泡沫并被收集,对不同重力的油水混合物的分离效率高达99.5%,具有良好的分离效率。同时所制备试样具有耐磨性,热稳定性(?170℃)。因此,可转换润湿性智能表面可以成为不同模式下油水分离的良好选择,有望为处理含油废水和日益严重的漏油问题提供新的解决方案。
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