【摘 要】
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随着科技水平的飞速发展,石油泄漏和有机污染物日益增多,对生态环境构成了巨大的威胁。传统油水分离方法效率低、成本高且性能不稳定,这迫使人们寻求更优越的油水分离方式。本文使用沙柳纤维（salix psammophila fiber）为原料,通过四步合成法制备沙柳纤维状活性炭吸油泡沫材料。通过试验优化确定最佳制备工艺,分析了孔结构与油水分离能力之间的关系;采用SEM、EDS、FT-IR、XRD和WCA的
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随着科技水平的飞速发展,石油泄漏和有机污染物日益增多,对生态环境构成了巨大的威胁。传统油水分离方法效率低、成本高且性能不稳定,这迫使人们寻求更优越的油水分离方式。本文使用沙柳纤维（salix psammophila fiber）为原料,通过四步合成法制备沙柳纤维状活性炭吸油泡沫材料。通过试验优化确定最佳制备工艺,分析了孔结构与油水分离能力之间的关系;采用SEM、EDS、FT-IR、XRD和WCA的测试方法对材料进行表征;采用BET和MIP测试方法对活性炭和泡沫材料进行孔结构分析;采用TG和压缩应力应变测试方法对泡沫材料进行机械稳定性分析;采用自制装置对材料进行液体吸收能力和分离能力分析,研究结果表明:（1）通过单因素试验,得出ACF的最佳制备工艺参数为:（NH4）2HPO4溶液浓度为35%,浸渍比为1:2.5,浸渍时间为12h时,ACF的吸油量Q=5.72 g·g-1。（2）通过单因素试验,得出最佳改性工艺参数为:HNO3溶液浓度为70%,浸渍比为1:30,浸渍时间为36h时。ACFHNO3的吸油量Q=7.88 g·g-1。（3）通过研究不同疏水剂对ACFHNO3材料的作用机理,并对三种疏水材料的油水分离能力进行测试,发现油水分离能力由大到小依次为:聚二甲基硅氧烷（PDMS）疏水改性ACFHNO3材料(PDMS-ACFHNO3)、二月桂酸二丁基锡（DBTDL）疏水改性ACFHNO3材料(DBTDL-ACFHNO3)、甲基硅酸钠（SMS）疏水改性ACFHNO3材料(SMS-ACFHNO3)。（4）DBTDL-ACFHNO3泡沫材料(DBTDL-ACFHNO3@FPUF)的WCA=152°,油水分离效率η=90.12%;PDMS-ACFHNO3泡沫材料(PDMS-ACFHNO3@FPUF)的WCA=106.4°,油水分离效率η=89.61%;SMS-ACFHNO3泡沫材料(SMS-ACFHNO3@FPUF)的WCA=89.4°,油水分离效率η=74.73%。（5）通过正交与单因素试验结合的方式对DBTDL-ACFHNO3@FPUF的工艺进行优化,得出最佳添加量为:聚醚多元醇51g、DBTDL-ACFHNO32g、三乙醇胺0.9g、蒸馏水2.1g、A33 0.03g、有机硅匀泡剂0.47g、一氟二氯乙烷7.5g、T9 0.28g和TDI19g,油水分离率η=93.35%。
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