基于类儿茶酚前驱物制备高亲水/水下超疏油分离膜研究

为了开发一类低成本、简单而有效的处理油污染的薄膜,受贻贝仿生的启发,利用低成本的类儿茶酚前驱物左旋多巴（L-DOPA）、单宁酸（TA）和没食子酸（GA）,通过与聚乙烯亚胺（PEI）一步反应改性聚偏氟乙烯（PVDF）薄膜制备一系列具有高效油水乳液分离能力的亲水膜。利用红外光谱（FT-IR）、X光电子能谱（XPS）对改性薄膜的结构进行了分析;采用扫描电子显微镜（SEM）表征了改性薄膜的形态;利用水接触角及油水分离实验研究了改性薄膜的油水分离性能。结果表明：L-DOPA/PEI、TA/PEI和GA/PEI改性的PVDF薄膜均具有方法简单、可操作性强且具有优异的油水分离效能,特别是TA/PEI改性的PVDF膜具有很好的化学稳定性,该研究为改性膜的实际应用提供了实践依据。     

水下超疏油铜网的制备及其油水分离应用研究

以铜网为基底,采用一步氧化法成功制备了水下超疏油铜网,其对油的接触角可达160°,滚动角为4°.利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)、接触角测试仪等对制备出的铜网表面的形貌、化学组成与浸润性等进行了表征与分析,并探讨了超疏油铜网的疏油机制、疏油性影响因素及其在油水分离中的应用.结果表明:经氧化所构筑的无定向微纳米氢氧化铜针状结构增加了铜网表面的粗糙度,氧化液浓度及铜网孔径的大小对水下疏油效果影响显著,油水分离效率受到不同水环境及油水体积比的影响,分离效率可达94%.     

超亲水-疏油材料TiO2-F/SiO2/F-PEG油水分离性能的研究

表面功能性材料广泛应用于金属防腐、油水分离、自清洁、防覆冰、除雾等领域。通过加成方法合成了TiO_2-F/SiO_2/F-PEG材料,具有超亲水-疏油性能、良好的耐温性和耐酸碱性,并采用接触角测量仪(CA)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、热重分析(TGA)和X射线电子能谱分析(XPS)对涂层材料的表面物理化学性质进行表征。研究结果表明:TiO_2-F/SiO_2/F-PEG,在空气中具有超亲水性(θwater≈0°),在空气或水中具有超疏油性(θoil,in air≈146°,θoil,under water≈164°),具有良好的亲水疏油性能;在室温和重力驱动下,油水分离效率达到99%,涂层经过20次循环使用,油水分离效率不低于98%。     

特殊润湿性膜分离材料的研究及其在油水分离中的应用

膜分离技术作为一种简单易操作、绿色且高效的方法被认为是处理含油废水的有效方法之一.通过改变不同的基底、实验条件和方法等可以合成分离效率高、耐用性强且可重复使用的油水分离膜.本文综述了近年来几种主要膜分离材料的合成技术并着重探讨了其油水分离性能与应用.     

壳聚糖/微米氧化铝亲水疏油改性筛网的制备及其油水分离性能

以壳聚糖、微米氧化铝为改性原料,以不锈钢筛网为基体,通过浸渍涂覆的方法制备系列改性筛网,采用扫描电镜、接触角测量仪对改性筛网进行表征。考察刻蚀时间、壳聚糖质量分数、氧化铝质量分数、氧化铝粒径、重复使用次数等因素对改性筛网水下亲水/疏油性能的影响,研究改性筛网的性能。结果表明,制备的改性筛网具有良好的水下亲水疏油性,可分离不同类型的油水混合物,具有良好的耐盐和耐碱性能。     

超疏水/超亲油RGO/TiO2@MS海绵的制备及油水分离性能

文章采用浸渍法制备一种表面柔软的超疏水/超亲油还原氧化石墨烯(reduced graphene oxide, RGO)/二氧化钛(TiO₂)三聚氰胺海绵(melamine sponge, MS)(RGO/TiO₂@MS),可实现油水的高性能和高效率分离。RGO/TiO₂纳米复合材料与MS的结合赋予两亲性MS超疏水和超亲油性能(水接触角152°、油接触角0°),实现三维MS材料有效、快速的油水分离,其油水分离效率高于99.5%,有良好的机械稳定性、化学稳定性和持久的抗污染能力。此外,在使用RGO/TiO₂@MS三维材料对以正已烷为模型油的油水乳液进行油水分离中,重复吸油—挤压—吸油步骤100次后,RGO/TiO₂@MS三维材料仍然具有优异的油水选择性,且分离效率仍可达95%以上,因此该材料具备可循环利用的优点。研究结果表明,RGO/TiO₂@MS是一种技术简单、可以快速生产、可重复性高的超疏水/超亲油三维新型油水分离材料,同时具备经济性和环境友好性,可在实际...     

相分离法制备具有超亲水和水下超疏油性能的SiO2多孔涂层

以硅溶胶和环氧树脂为原料,利用相分离法制备具有超亲水和水下超疏油性能的海绵状SiO2多孔涂层,同时探讨了毛细作用对海绵状多孔涂层超亲水和水下超疏油性能的影响.毛细作用使水滴在三维贯通的多孔涂层表面迅速扩张并形成一层水膜,水膜的存在使得海绵状多孔涂层容易实现超亲水和水下超疏油.该制备方法操作简单、灵活,适用于不同形状、不...     

油水分离膜的表/界面设计与结构调控

 膜分离是含油污水深度处理的有效途径,油水分离膜是含油污水膜法处理的核心材料,其表/界面的结构和物化特征直接决定了油水分离的效率与膜材料使用寿命。本文综述了近年来油水分离膜表/界面设计与结构调控方面的研究进展。介绍了膜表面化学和拓扑结构对膜性能的影响,阐述了油水分离膜表/界面设计的原理、疏水膜的构建与亲水性反转、超亲水表面的制备,以及智能型油水分离膜的设计与制备。归纳了目前油水分离膜和含油污水膜法处理研究中存在的一些共性问题,包括定量研究和破乳机制研究缺乏、膜材料耐热性和耐化学清洗性不足等,对未来的发展趋势进行了展望。     

超疏水吲哚基超分子聚集体制备及其在油水分离中的应用

可循环再生的多孔吸附剂是含油废水处理中最具发展前景的吸油材料.以制备的3,3'-((4-氨基苯基)亚甲基)双(1H-吲哚)(DINA)为原料,与色胺和甲醛反应并通过冷冻干燥成功制备了一种超疏水吲哚基超分子聚集体多孔材料(TDINA),利用红外光谱仪(FT-IR)、扫描电镜(SEM)表征了多孔材料的结构和形貌,研究了材料...     

GMA/APTES接枝改性纤维素及其在纸基油水分离材料中的应用

以微晶纤维素(MCC)为纤维素基质,在其表面接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA),进一步使用氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)进行改性,并通过浸渍固化法制备具有油水分离功能的疏水纸基过滤材料.红外光谱(FTIR)结果表明纤维素接枝产物成功进行硅烷化改性.将其用于滤纸后,滤纸的透气度下降,扫描电镜观察发现疏水纸基过滤材料表面...     

表面引发原子转移自由基聚合在分离材料制备中的应用

基于固相吸附的分离富集技术在生命、环境、化工、制药等领域具有广泛应用。吸附剂的吸附容量以及选择性对提高目标物的分离富集效率有重要作用。文中拟结合课题组的研究工作,对近年来发展的表面原子转移自由基聚合技术、以及用该技术制备的高容量和选择性吸附剂及其在分离富集中的应用进展进行评述,以期对这一领域发展、研究趋势及寻求新的研究突破点提供帮助。     

超疏水/超亲油膜的制备及其油水分离性能

以金属铜丝网为基体,利用表面控制氧化法制备了新型超疏水/超亲油膜。首先用过硫酸钾和氢氧化钾溶液浸泡铜网制备氧化铜膜,然后用正十二硫醇和十四酸对其改性。结果表明,加入十四酸可改善膜表面微结构的尺寸和致密性,所制得膜的疏水性优于仅用正十二硫醇进行改性的膜;当十四酸的浓度为1mol/L时,所制备膜的疏水性最好,水在膜上面的接触角可达158.°。将所制备的膜用于油-水混合液的分离,起始含油量3g/L,当油相以半乳化状态存在于混合液中时,分离后水中含油量小于0.3g/L;当油相以完全乳化状态存在于混合液中时,分离后水样中含油量约为0.8g/L。     

基于油水分离的ZSM-5分子筛/石英复合材料的制备研究

该文采用TEOS(正硅酸四乙酯)、Al₂(SO₄)₃·18H₂O为原料,以TPAOH为模板剂,配制ZSM-5分子筛合成液,再以石英棉为载体,改变预处理条件与反应条件,合成ZSM-5分子筛/石英棉复合材料。通过XRD、红外光谱、SEM对产物进行表征,探究分子筛的生长情况。通过油水分离实验,探究ZSM-5分子筛/石英棉复合材料的吸附性能与最适宜的油水比例。在油水质量比例为1∶1时,2%NaOH预处理石英棉后合成的ZSM-5石英棉复合材料的吸附性能最好,油水分离效率达95.92%。     

纤维素及纤维素纤维气凝胶的制备及其在油水分离中的应用研究进展

近年来,研究者们制备了各种吸附材料应用于溢油处理,其中气凝胶作为地球上最轻的合成固体,具有超低密度、高孔隙率和高比表面积等优点,在油水分离处理方面得到了广泛关注。纤维素作为一种廉价而丰富的天然聚合物,是制备气凝胶材料的良好原料。本文综述了纤维素气凝胶的制备方法、干燥方法以及疏水改性方法,并对纤维素气凝胶在油水分离领域的应用现状进行分析总结。     

毛细力学在超亲水膜分离过程中的应用及力学模型

目前基于特殊润湿性的油水分离膜方面的研究很少涉及到膜分离过程中相关动力学过程的考察以及量化计算.文中运用毛细力学的思想考察超亲水膜分离过程的相关物理量,将基于特殊润湿性的膜材料的膜孔归类为毛细管孔道,在此基础上建立数学模型,对超亲水膜分离油水混合物中的受力情况进行了详细分析;从表面张力的角度计算分析了空气中超亲水超亲油膜在水下超疏油的原理;从毛细力学的角度对膜分离过程中的毛细流动速率、毛细管总渗透速率、膜通量以及临界穿透压力等进行了详细的计算,并通过实验进行了检验;在此基础上初步从毛细力学角度探讨了超亲水及水下超疏油分离膜的分离机理.     

疏油/疏水-亲水转换涂层的制备及其转换机理

采用乳液聚合的方法,将溶解性差异较大的两种单体全氟烷基丙烯酸酯(PFAA)和丙烯酸(AA)进行共聚,得到聚(全氟烷基丙烯酸酯-丙烯酸)(P(PFAA-AA)),并用红外光谱(IR)、差示扫描量热法(DSC)和热重分析法(TG)对聚合物的结构和性能进行了表征和分析.将聚合物乳液整理到棉织物上,发现该聚合物涂层具有疏油/疏水-亲水转换功能.正十六烷在织物上的接触角为122°,水在织物上的接触角在30min内从127°减小到33°.对疏油/疏水-亲水转换机理进行了推测,并利用X-射线光电子能谱仪(XPS),通过测试润湿前后织物上涂层不同深度化学元素组成变化,证明转换机理的推测是正确的.     

壳聚糖/微米氧化铝亲水疏油改性筛网的制备及其油水分离性能

以壳聚糖、微米氧化铝为改性原料,以不锈钢筛网为基体,通过浸渍涂覆的方法制备系列改性筛网,采用扫描电镜、接触角测量仪对改性筛网进行表征。考察刻蚀时间、壳聚糖质量分数、氧化铝质量分数、氧化铝粒径、重复使用次数等因素对改性筛网水下亲水/疏油性能的影响,研究改性筛网的性能。结果表明,制备的改性筛网具有良好的水下亲水疏油性,可分离不同类型的油水混合物,具有良好的耐盐和耐碱性能。     

含酸性基团温度敏感色谱材料的制备及其在氨基酸分离中的应用

用自由基聚合法制备了分别含有聚(N-异丙基丙烯酰胺/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸)和聚(异丙基丙烯酰胺/甲基丙烯酸异丁酯/丙烯酸)的2种酸性温敏色谱填料.用热失重和元素分析表征了接枝率.用HPLC研究了异硫氰酸苯酯衍生化丙氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、精氨酸、亮氨酸等6种氨基酸的色谱保留行为.结果显示,采用纯水相为流动相,仅通过控制柱温即可实现分离,证明被分离物的色谱保留性质随温度的改变而变化,制得的色谱填料具有温度敏感性.     

光引发聚合在高性能MAA/AN/AM共聚物泡沫塑料制备过程中的应用

以甲基丙烯酸(MAA)、丙烯腈(AN)和丙烯酰胺(AM)为原料,通过自由基本体聚合与加热自由发泡的方式制备出了一种高性能MAA/AN/AM共聚物泡沫塑料.研究了光引发预聚对其力学及工艺性能的影响.结果表明:在MAA/AN/AM共聚物泡沫塑料的制备中,光引发聚合只适合用作预聚反应;较热引发预聚,光引发预聚具有速度快、反应程度易于控制的优点;它不仅可以有效地消除MAA/AN/AM共聚物内部的缺陷,使其均一、透明、稳定,从而使相应泡沫塑料的拉伸强度得到一定的提高,而且还可以有效消除泡沫塑料的泡孔孔径梯度分布的现象,使其真正达到各向同性.     

超分子凝胶剂对海绵的表面改性及油水分离性能研究

频繁发生的有机污染物泄漏和海洋溢油事故对生态系统构成了严重威胁,开发具有高吸附量和可循环使用性能的吸附剂成为目前研究的重点.提出了一种简便且低成本的方法,将超分子凝胶剂作为表面改性材料制备了凝胶剂改性的三聚氰胺海绵疏水性油品吸附材料.所制备的改性海绵具有良好的疏水性,水接触角为129°,能够从油水混合物中选择性地吸收油.此改性海绵表现出高吸收能力和出色的可回收性,对多种油品和有机溶剂的饱和吸附量为79.2～138.6 g/g,重复使用10次后吸附容量保持率大于93%,是用于油水分离的理想吸附材料.这项研究为溢油处理和环境修复提供了一种有效的方法.