PVA基超疏水多孔材料的制备及其在油水分离中的应用研究

论文摘要

随着石油工业的发展,原油开采以及石油的海上运输等带来的原油泄漏使得海洋的污染问题变得越来越严重,人们因此越来越关注海上的油污染问题。油水分离可以比较有效地解决这一问题并对海面上泄漏的油进行回收再利用。但是目前油水分离材料在使用时仍存在两大问题:使用过程中通常需要施加外力使体系存在一定压差才能有效进行;材料在使用后难以进行妥善的后处理从而对环境造成一定的二次污染。基于此,本文选用无水偏硅酸钠作为聚乙烯醇的交联剂通过溶胶-凝胶过程制备水凝胶经处理得到干凝胶;再进一步通过低表面能物质的修饰制备出机械性能良好且具有超疏水性的三维多孔材料。该材料可对油/水体系中的油或有机溶剂进行选择性吸附,针对不同类型的油或有机溶剂的吸附能力不同,最大吸附容量可达7.0 g/g;该材料在常温常压下便能够对油水混合物进行快速高效的分离并将油类物质进行回收富集,即使经过10次循环使用后分离效率依然可达到99%以上,并且可以将含有乳化剂的油水混合物进行有效的分离。此外,该材料在使用后可以在强酸性溶液中解交联而溶解在其中,实现了可降解并有望对其回收,减小了后处理的成本,避免了直接丢弃对环境造成的二次污染,在油水处理方面具有很大的应用潜力。

论文目录

• 学位论文数据集
• 摘要
• ABSTRACT
• 主要缩写符号和物理符号说明
• 第一章 绪论
•   1.1 水污染现状及危害
•   1.2 水污染处理方法
•     1.2.1 直接吸附法
•     1.2.2 就地焚烧法
•     1.2.3 生物降解法
•     1.2.4 分离法
•   1.3 油水分离原理
•     1.3.1 亲油超疏水/亲水超疏油性
•     1.3.2 三维多孔结构
•   1.4 油水分离材料的制备方法
•     1.4.1 聚合物改性
•     1.4.2 金属多孔网格改性
•     1.4.3 静电纺丝技术
•     1.4.4 3D打印技术
•     1.4.5 溶胶-凝胶法
•   1.5 油水分离材料的后处理
•   1.6 本论文的研究目的、意义及内容
•     1.6.1 研究背景、目的及意义
•     1.6.2 主要研究内容
• 第二章 PVA基超疏水多孔材料的制备
•   2.1 引言
•   2.2 实验部分
•     2.2.1 实验原料及仪器
•     2.2.2 PVA基水凝胶（PSH）的制备
•     2.2.3 PVA基超疏水多孔材料（PSD6S）的制备
•   2.3 实验结果与讨论
•     2.3.1 PVA基水凝胶的形态,性能及形貌表征
•     2.3.2 PVA基超疏水多孔材料的形貌及性能表征
•   2.4 本章小结
• 第三章 PVA基超疏水多孔材料（PSD6S）在油水处理中的应用
•   3.1 引言
•   3.2 实验部分
•     3.2.1 实验原料及仪器
•     3.2.2 PSD6S对油类物质的选择性吸附
•     3.2.3 PSD6S对油水混合物的分离
•     3.2.4 PSD6S的降解性测定
•     3.2.5 PSD6S的稳定性测试
•   3.3 实验结果与讨论
•     3.3.1 PSD6S对油类物质的选择性吸附
•     3.3.2 PSD6S对油水混合物的分离
•     3.3.3 PSD6S的降解
•     3.3.4 PSD6S在不同酸碱性条件下的稳定性测试
•   3.4 本章小结
• 第四章 全文总结
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文及科研成果目录
• 作者和导师简介
• 附件

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 王群璎

导师: 聂俊,杨金梁

关键词: 溶胶凝胶法,聚乙烯醇,三维多孔结构,超疏水,油水分离,可降解

来源: 北京化工大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 海洋学,环境科学与资源利用

单位: 北京化工大学

分类号: X55

DOI: 10.26939/d.cnki.gbhgu.2019.001761

总页数: 83

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