【摘要】：工業(yè)廢水、生活污水的不斷排放和海上溢油事故的頻繁發(fā)生導致了大量油水混合物的產生,對環(huán)境和人類健康造成了極大危害。因此,對油水分離進行研究具有很大的社會意義和經濟價值。極端潤濕性表面指接觸角大于150°或接觸角小于10°的表面,其在油水分離領域有較大的應用前景,而制備油水分離用極端潤濕性表面的現(xiàn)有方法大都存在表面強度不高、耐磨性較差等問題。論文提出采用電刷鍍流鍍法制備用于油水分離的極端潤濕性網,主要研究工作包括:探索并優(yōu)化了電刷鍍流鍍法制備極端潤濕性網的工藝流程,以硫酸鎳等為電鍍液,成功在不銹鋼網上制備出了超親水-水下超疏油表面,然后將超親水-水下超疏油表面經過簡單的硬脂酸乙醇溶液處理后獲得了超疏水-超親油表面。研究了刷鍍電壓、刷鍍時間及刷鍍速度等工藝參數(shù)對不銹鋼網表面接觸角和滾動角的影響。在刷鍍電壓為16 V,刷鍍時間為5 min,刷鍍速度為8 m/min時獲得了較優(yōu)的超疏水表面,此時接觸角可達158°,滾動角為6°。通過掃描電子顯微鏡、X射線光電子能譜分析儀和X射線衍射儀等分析了刷鍍后不銹鋼網表面的微觀結構和化學成分,發(fā)現(xiàn)鍍層表面元素主要是鎳,鍍層表面存在大量的微納米級乳突結構、裂縫和凹坑,正是這些微結構共同組成了極端潤濕性表面所必須的微納米雙重粗糙結構。研究了刷鍍電壓、時間和速度等工藝參數(shù)對鍍層表面微觀形貌的影響,結果表明:隨著刷鍍電壓的增大,不銹鋼網鍍層表面乳突狀結構逐漸增多,晶粒逐漸細化;隨刷鍍時間的增加,鍍層表面晶粒也逐漸細化;隨著刷鍍速度的增大,鍍層表面乳突狀結構逐漸減少。檢測了超疏水鍍層的綜合性能,結果表明:超疏水鍍層具有良好的自清潔性能和耐摩擦能力,同時,該鍍層具有很好的耐彎折能力,反復彎折后無任何起皮脫落等現(xiàn)象。該鍍層的超疏水性具有較好的時效性,放置120天后仍具有優(yōu)異的超疏水性。利用制備的極端潤濕性網進行了油水分離試驗,研究了刷鍍電壓及不同初始含水量對超疏水-超親油網油水分離效率的影響。超疏水-超親油的網對重油(二氯甲烷)和水的混合物具備良好的分離效果,分離效率達99.5%以上;超親水-水下超疏油網則對十六烷、正己烷、柴油、花生油等輕油和水的混合物表現(xiàn)出優(yōu)異的分離效果,分離效率可達98%以上。
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TQ153

【參考文獻】

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1 宋金龍;陸遙;黃帥;劉新;徐文驥;;極端潤濕性表面研究與應用進展[J];科技導報;2015年15期

2 李恒;盧s，

本文編號：2668767