极端润湿性水泥涂敷网性能分析及油水分离试验研究

摘要

大量含油工业废水的排放及漏油事件的频繁发生，不仅浪费了大量的能源，也对生态环境造成了巨大的污染。如何有效解决水中的油污染问题一直是研究中的热点。利用极端润湿性材料对水和油的相反浸润性可实现高效的油水分离，但目前极端润湿性材料的制备方法普遍存在工艺复杂、生产成本较高、耐用性差和使用强酸溶液、强碱溶液、重金属溶液或聚合物溶液等问题。论文基于普通硅酸盐水泥的超亲水性及其表面的微纳米粗糙结构，采用浸涂法制备超亲水水泥涂敷网和超疏水-超亲油水泥涂敷网，并将其应用于油水分离中。主要研究工作如下： （1）研究两种极端润湿性水泥涂敷网的制备工艺；分析两种极端润湿性水泥涂敷网的润湿性、表面的微观结构和组成成分，探究其极端润湿性的形成机理；测试两种极端润湿性水泥涂敷网的机械性能和稳定性。结果表明，通过浸涂法制备的两种水泥涂敷网均具有较好的极端润湿性、机械性能和稳定性。水滴在超亲水水泥涂敷网表面能够迅速铺展并浸润，水下不同种类油滴在该表面的接触角均大于152°，且该表面对油滴的粘附性较低；超疏水-超亲油水泥涂敷网表面对水滴的接触角为154°，滚动角为6°；两种水泥涂敷网均能承受至少30次的反复弯折，且长时间储存后仍能保持较好的极端润湿性。 （2）将制备的超亲水水泥涂敷网应用到过滤分离油水混合物中，研究该水泥涂敷网对不同动态黏度系数油的分离能力、不同水、水泥质量比率的水泥涂敷网的油水分离特性、该水泥涂敷网的再循环利用能力和用于恶劣条件下油水分离的能力。结果表明，该水泥涂敷网对不同动态黏度系数油的分离效率和分离纯度均较高；具有较好的再循环利用能力，可循环使用至少30次；可用于恶劣条件下的油水分离，可成功分离热水、高浓度盐溶液和强碱溶液与油的混合物；不同水、水泥质量比率的水泥涂敷网的分离速度和油的浸入压存在差异。 （3）将制备的超疏水-超亲油水泥涂敷网应用到过滤分离油水混合物中，研究该水泥涂敷网分离重油/水混合物和收集轻油的方法、对不同动态黏度系数油的分离能力、再循环利用能力。结果表明，该水泥涂敷网不仅可分离重油/水混合物，也可用于轻油/水混合物的分离；该水泥涂敷网对不同动态黏度系数油的分离效率和分离纯度均较高；具有较好的再循环利用能力，可循环使用至少20次。

目录

第一个书签之前

OLE_LINK3

OLE_LINK6

OLE_LINK4

OLE_LINK1

OLE_LINK2

OLE_LINK88

OLE_LINK16

OLE_LINK10

OLE_LINK11

OLE_LINK8

OLE_LINK9

OLE_LINK32