甲基丙烯酸酯系樹脂和改性三聚氰胺海綿制備與除油效能研究
本文關鍵詞:甲基丙烯酸酯系樹脂和改性三聚氰胺海綿制備與除油效能研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:漁船集中停泊區(qū)的漁船在碼頭加油、檢修、錨泊等過程中會泄露以柴油為主的油品,這些泄露的油品若不及時處理,一方面會惡化水體水質,另一方面也會影響水體中動物和植物的正常生長。本文研發(fā)了兩種用于吸附水面浮油的材料,實現(xiàn)對漁船集中停泊區(qū)水面浮油有效去除。本文首先采用懸浮聚合法制備出甲基丙烯酸吸油樹脂,考察了各因素對樹脂吸油倍率的影響規(guī)律,確定最佳合成配比。在最佳合成配比條件下制備的吸油樹脂在10分鐘內對柴油的吸油倍率可達10.40g/g,且樹脂經過9次重復使用后對柴油的吸油倍率達2.5g/g。本文以三聚氰胺海綿為基體,采用原位生長法使鈷附著在海綿表面,實現(xiàn)三聚氰胺海綿表面粗糙化,再以十八烷基三氯硅烷進行硅烷化疏水處理,獲得超疏水產品。在原位生長的過程中,初始Co(NO3)2·6H2O溶液濃度過高會使生成的鈷單質堵塞三聚氰胺海綿內部的三維網狀空隙,導致改性海綿的吸油倍率降低;過低則會降低海綿的疏水性能。本文考察不同初始濃度下Co(NO3)2·6H2O溶液對改性海綿性能的影響,確定了最佳濃度為5mmol/L。研究表明,十八烷基三氯硅烷在乙醇溶液中首先發(fā)生水解,生成硅氧烷醇水解產物,其后水解產物與海綿骨架上的仲胺基團結合,使疏水性的硅氧烷基團結合在海綿表面,實現(xiàn)對海綿的硅烷化疏水改性。然而,十八烷基三氯硅烷的水解產物含有腐蝕性的鹽酸,因此需要控制硅烷化時間以避免海綿被腐蝕,本文考察了不同硅烷化時長,確定了最佳的硅烷化時長為5min。本文實驗結果表明,制備的改性三聚氰胺海綿對水的接觸角為157。,對水中柴油吸附倍率為53.23g/g,水的吸附倍率僅為1.67g/g。改性海綿重復使用50次后,對油水混合物中柴油的吸附倍率仍可達47.63g/g,對水的吸附倍率僅為3.38g/g。表明改性后的三聚氰胺海綿對柴油具有較高的吸附倍率、良好的油水選擇性能和重復利用性能。
【關鍵詞】:水面浮油 吸油樹脂 三聚氰胺海綿 疏水改性 吸油倍率
【學位授予單位】:北京林業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:X736.3
【目錄】:
- 摘要3-4
- ABSTRACT4-8
- 1. 緒論8-20
- 1.1 課題來源與研究背景8-9
- 1.1.1 課題來源8
- 1.1.2 研究背景8-9
- 1.2 吸油材料的研究進展9-18
- 1.2.1 吸油樹脂的研究進展9-10
- 1.2.2 具備特殊浸潤性能超疏水吸油材料的研究進展10-18
- 1.2.2.1 超疏水不銹鋼網/無紡布11-14
- 1.2.2.2 超疏水氣凝膠/纖維材料14-15
- 1.2.2.3 超疏水海綿15-18
- 1.3 本文主要研究內容18
- 1.4 技術路線圖18-20
- 2. 材料與方法20-24
- 2.1 實驗材料和儀器設備20-21
- 2.2 材料吸油倍率測試方法21-22
- 2.2.1 吸油樹脂的制備21
- 2.2.2 樹脂吸油倍率測試方法21-22
- 2.2.3 吸油樹脂的再生方法22
- 2.3 超疏水三聚氰胺海綿的制備22-24
- 2.3.1 超疏水三聚氰胺海綿的制備22
- 2.3.2 超疏水三聚氰胺海綿吸油吸水倍率測試方法22-23
- 2.3.3 超疏水三聚氰胺海綿的再生方法23-24
- 3. 吸油樹脂的制備與效能研究24-32
- 3.1 吸油樹脂的制備與最佳合成工藝的確定24-28
- 3.1.1 最佳單體比例的確定24-25
- 3.1.2 最佳交聯(lián)劑用量的確定25
- 3.1.3 最佳分散劑用量的確定25-26
- 3.1.4 最佳引發(fā)劑用量的確定26-27
- 3.1.5 最佳反應溫度的確定27-28
- 3.2 吸油樹脂的表征28-29
- 3.3 吸油樹脂的效能研究29-31
- 3.3.1 最佳合成條件下樹脂對各油品的吸油倍率29-30
- 3.3.2 樹脂的重復使用性能測試30-31
- 3.4 本章小結31-32
- 4. 超疏水三聚氰胺海綿的制備與效能研究32-49
- 4.1 超疏水三聚氰胺海綿的表征32-36
- 4.1.1 掃描電子顯微鏡(SEM)測試32-33
- 4.1.2 傅立葉變換紅外光譜(FT-IR)測試33-34
- 4.1.3 X射線光電子能譜(XPS)測試34-35
- 4.1.4 靜態(tài)接觸角測試35-36
- 4.2 海綿改性機理及反應條件對疏水性能的影響研究36-43
- 4.2.1 超疏水三聚氰胺海綿表面粗糙化機理38
- 4.2.2 超疏水三聚氰胺海綿硅烷化機理38-40
- 4.2.3 反應物濃度對超疏水三聚氰胺海綿疏水性能的影響40-42
- 4.2.4 硅烷化時間對超疏水三聚氰胺海綿疏水性能的影響42-43
- 4.3 超疏水三聚氰胺海綿吸油的效能研究43-47
- 4.3.1 三聚氰胺海綿改性前后浸潤性能的研究43-45
- 4.3.2 超疏水超親油三聚氰胺海綿油水分離性能研究45-47
- 4.4 超疏水吸油材料重復利用性能研究47-48
- 4.5 本章小節(jié)48-49
- 5. 結論49-50
- 參考文獻50-55
- 個人簡介55-56
- 導師簡介56-57
- 獲得成果目錄清單57-58
- 致謝58
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本文關鍵詞:甲基丙烯酸酯系樹脂和改性三聚氰胺海綿制備與除油效能研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:304526
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