聚四氟乙烯基復合纖維膜的制備及其油水分離性能研究
發(fā)布時間:2020-06-07 21:47
【摘要】:隨著社會的快速發(fā)展,隨之而來的是各種問題,其中,含油廢水問題一直深受人們關注,但因其難以解決而一直困擾著人們。因此,如何有效地解決油污染水源已引起各國人們的廣泛關注。目前,科學家們致力于界面潤濕性明顯的材料,以此來應用于油水分離。本課題利用靜電紡絲技術制備了以PTFE為基底,并通過直接加入不同質量的氧化物得到一系列的纖維膜。利用TG-EDS、SEM、XRD、TEM、FT-IR等手段對材料進行表征,以便觀察材料的形貌及結構組成,還研究了材料的疏水性、對不同油水混合物的油水分離性能及材料的循環(huán)使用性能。具體研究結論如下:(1)采用靜電紡絲法制得了不同質量比的PVA/PTFE復合纖維膜,再經過低溫煅燒成功得到了PTFE纖維膜,其纖維粗細均勻,具有很好的韌性,熔化后粘結在一起,形成具有較多空隙、連接的纖維網結構。且PTFE纖維膜具有超疏水性,其疏水角隨PTFE加入量的增多而增大,可高達166.4°。在油水分離測試中,PTFE纖維膜展現(xiàn)出了良好的油水分離效率,對三種不同油水混合物分離效率均高達98.5%,且PTFE纖維膜具有良好的穩(wěn)定性及循環(huán)性能。(2)采用靜電紡絲技術及煅燒法制得了含有不同質量ZnO的PTFE/ZnO纖維膜。所制得的纖維直徑粗細不均一,且熔化后粘結在一起,形成連接的、具有一定孔隙的纖維網結構,纖維表面有凸起及凹坑,其粗糙結構與PTFE纖維本身的微米級的粗糙結構共同構成了微納米級的二級粗糙結構。此外,PTFE/ZnO纖維膜具有穩(wěn)定的超疏水性,其疏水角隨ZnO加入量的減少而增大,可高達166.4°。在油水分離測試中,PTFE/ZnO纖維膜對不同油水混合物均具有良好的油水分離效率,均高達98.5%;此外,該纖維膜具有良好的穩(wěn)定性及循環(huán)性能,能夠連續(xù)循環(huán)使用于分離油水混合物。(3)采用相同的合成法制備了含有不同質量Al_2O_3的PTFE/Al_2O_3纖維膜,其纖維直徑粗細不均一,纖維表面凹凸不平,且纖維與纖維之間有球狀結構,顆粒和纖維表面的突起及凹坑共同構成了粗糙結構。此外,PTFE/Al_2O_3纖維膜具有超疏水性,且Al_2O_3加入量越少,其疏水角越大,最高可高達178°。在油水分離測試中,發(fā)現(xiàn)PTFE/Al_2O_3纖維膜對不同油水混合物均具有良好的油水分離效率,均高達98.5%,且具有良好的穩(wěn)定性及循環(huán)性能,能夠連續(xù)循環(huán)使用于分離油水混合物。
【圖文】:
第一章 緒 論1.1 引言近些年來,隨著城市化、工業(yè)化進程的加快,人們的生活水平不斷提高,但隨之而來的是日益嚴峻的環(huán)境問題[1]。例如,水污染問題,而含油廢水是一種比較常見的水污染現(xiàn)象,它對人類生活及健康、生態(tài)環(huán)境及生態(tài)平衡都造成了一定程度上的影響[2]。因此,如何有效、快速的解決含油廢水一直以來都是各國政府和人民群眾關注的重點之一。含油廢水來自于生活中的方方面面,例如在工業(yè)生產過程(采礦、紡織、鋼鐵工業(yè)等)中會產生大量的含油廢水,對人類健康及生態(tài)環(huán)境造成了極大的威脅[3-4];此外,,石油生產及海上運輸則會出現(xiàn)海洋石油泄漏等事故,對海洋環(huán)境及海洋生物帶來了巨大的災難[5-6]。圖 1.1 列舉了一些工業(yè)含油廢水排放及海洋石油泄漏造成的污染的圖片。所以,如何有效地處理含油廢水不僅對解決環(huán)境污染問題具有很深遠的影響,還可以解決水資源缺乏等一系列問題。
蘇州科技大學碩士論文 第一章 緒論十分緊迫和重要。事實上,近幾年來,從 Web of Science 上檢索到關于主題為“油水分離”的文獻,總體上呈現(xiàn)出了增長的趨勢,如圖 1.2 所示。在油水分離這個領域中,其研究方向已集中于將界面思想和仿生學結合的特殊潤濕性界面材料上,比如超疏水-超親油、超親水-超疏油等材料[11]。正是因為油水分離材料是疏水或疏油的,因此,可以使得油水兩相中的一相被排斥,與此同時另一相可以滲透通過,這樣就可以達到油和水分離的目的[12]。所以,擁有特殊潤濕性的材料可以在油水分離這一領域大放異彩。
【學位授予單位】:蘇州科技大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2019
【分類號】:TQ051.893;X703
本文編號:2702046
【圖文】:
第一章 緒 論1.1 引言近些年來,隨著城市化、工業(yè)化進程的加快,人們的生活水平不斷提高,但隨之而來的是日益嚴峻的環(huán)境問題[1]。例如,水污染問題,而含油廢水是一種比較常見的水污染現(xiàn)象,它對人類生活及健康、生態(tài)環(huán)境及生態(tài)平衡都造成了一定程度上的影響[2]。因此,如何有效、快速的解決含油廢水一直以來都是各國政府和人民群眾關注的重點之一。含油廢水來自于生活中的方方面面,例如在工業(yè)生產過程(采礦、紡織、鋼鐵工業(yè)等)中會產生大量的含油廢水,對人類健康及生態(tài)環(huán)境造成了極大的威脅[3-4];此外,,石油生產及海上運輸則會出現(xiàn)海洋石油泄漏等事故,對海洋環(huán)境及海洋生物帶來了巨大的災難[5-6]。圖 1.1 列舉了一些工業(yè)含油廢水排放及海洋石油泄漏造成的污染的圖片。所以,如何有效地處理含油廢水不僅對解決環(huán)境污染問題具有很深遠的影響,還可以解決水資源缺乏等一系列問題。
蘇州科技大學碩士論文 第一章 緒論十分緊迫和重要。事實上,近幾年來,從 Web of Science 上檢索到關于主題為“油水分離”的文獻,總體上呈現(xiàn)出了增長的趨勢,如圖 1.2 所示。在油水分離這個領域中,其研究方向已集中于將界面思想和仿生學結合的特殊潤濕性界面材料上,比如超疏水-超親油、超親水-超疏油等材料[11]。正是因為油水分離材料是疏水或疏油的,因此,可以使得油水兩相中的一相被排斥,與此同時另一相可以滲透通過,這樣就可以達到油和水分離的目的[12]。所以,擁有特殊潤濕性的材料可以在油水分離這一領域大放異彩。
【學位授予單位】:蘇州科技大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2019
【分類號】:TQ051.893;X703
【參考文獻】
相關期刊論文 前1條
1 解宏端;刑文東;楊雨桐;王玲;;含油廢水處理技術現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J];科技資訊;2015年18期
本文編號:2702046
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