海洋溢油事故頻發(fā)以及含油廢水排放對生態(tài)系統(tǒng)的破壞日益嚴(yán)重。采用油水分離材料對溢油和含油廢水進(jìn)行分離處理是一種有效的方式,且可實現(xiàn)資源回收。油水分離材料的性能受孔徑、孔長度、油黏度等因素的影響,對相關(guān)因素的理論研究具有重要意義。本文通過3D打印技術(shù)與表面改性制備了丙烯酸酯基多孔疏水/親油材料,對表面形貌和潤濕性進(jìn)行了表征,研究了壓差、孔徑和油黏度等對流量的影響。實驗結(jié)果表明:所制備的材料具有疏水親油特性,最大接觸角達(dá)136.9°;對汽油、柴油、10#機(jī)油、20#機(jī)油的油水分離效率高達(dá)98%以上;在0.003⁰.005 Pa·s范圍內(nèi),隨著油黏度增加,流量反比例下降;當(dāng)孔徑在0.8² mm范圍內(nèi),流量隨孔徑增加呈指數(shù)型增長,1.4 mm是轉(zhuǎn)折點(diǎn)。以不銹鋼篩網(wǎng)為原材料,通過浸漬涂覆法制備了三維疏水/親油材料,并對材料的表面形貌、潤濕性進(jìn)行表征,對目數(shù)、層數(shù)、油的黏度三個因子的重要性以及互相作用進(jìn)行研究。實驗結(jié)果表明:100目的篩網(wǎng)與水的接觸角最大,為136.3°,疏水性最好;4層不銹鋼篩網(wǎng)對汽油、機(jī)油10#的油水分離效率分別為98.18%、99.1... 

【文章來源】：青島科技大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 研究背景
    1.2 油水分離
        1.2.1 油在水中的存在形式
        1.2.2 油水分離的現(xiàn)狀
    1.3 油水分離材料概述
        1.3.1 油水分離材料的性能重要指標(biāo)
        1.3.2 油水分離材料研究進(jìn)展
    1.4 表面潤濕性基礎(chǔ)理論
        1.4.1 Young接觸角
        1.4.2 Wenzel模型
        1.4.3 Cassie模型
        1.4.4 其余表面粗糙結(jié)構(gòu)模型
    1.5 流體力學(xué)基礎(chǔ)
        1.5.1 LaPlace方程
        1.5.2 一維孔道及微納孔道流體動力學(xué)
    1.6 本論文的研究內(nèi)容及意義
第二章 丙烯酸酯基多孔疏水/親油材料的制備及其性能研究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗試劑
        2.2.2 實驗儀器
        2.2.3 多孔材料建模
        2.2.4 丙烯酸酯基多孔疏水/親油材料的制備
        2.2.5 樣品的基本表征方法
        2.2.6 油水分離性能及流動規(guī)律測試
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.0 丙烯酸酯基多孔疏水/親油材料基本表征
            2.3.0.1 未改性丙烯酸酯基多孔材料的基本表征
            2.3.0.2 丙烯酸酯基多孔疏水/親油材料的基本表征
            2.3.0.3 丙烯酸酯基多孔疏水/親油材料的紅外反射光譜
        2.3.1 孔徑對表面潤濕性能的影響
        2.3.2 丙烯酸酯基多孔疏水/親油材料耐水下壓力深度
        2.3.3 丙烯酸酯基多孔疏水/親油多孔材料的油水分離性能
        2.3.4 流量的影響因素
    2.4 本章小結(jié)
第三章 疏水/親油不銹鋼網(wǎng)的制備及油水分離性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗試劑與儀器
        3.2.1 實驗試劑
        3.2.2 實驗儀器
    3.3 實驗步驟
        3.3.1 疏水/親油不銹鋼網(wǎng)的制備
        3.3.2 疏水/親油不銹鋼網(wǎng)的基本表征
        3.3.3 疏水/親油不銹鋼網(wǎng)的油水分離性能
        3.3.4 正交試驗設(shè)計研究油水分離性能的影響參數(shù)
    3.4 結(jié)果與討論
        3.4.1 疏水/親油不銹鋼網(wǎng)的表面形貌
        3.4.2 孔徑對表面潤濕性的影響
        3.4.3 三維多孔疏水/親油不銹鋼網(wǎng)油水分離性能影響因素
    3.5 材質(zhì)對油水分離性能的影響
    3.6 孔洞結(jié)構(gòu)對油水分離材料性能的影響
    3.7 本章小結(jié)
第四章 油/水分離用靜電紡纖維的制備及其性能研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗試劑
        4.2.2 實驗儀器
        4.2.3 典型樣品制備
        4.2.4 樣品的表征
        4.2.5 樣品的油水分離性能測試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 不同高分子溶液的溶劑揮發(fā)速度
        4.3.2 高分子種類對靜電紡纖維的影響
        4.3.3 靜電紡絲纖維膜的力學(xué)性能
        4.3.4 靜電紡絲纖維膜的表面潤濕性能
        4.3.5 靜電紡絲的高度對纖維膜的影響
        4.3.6 靜電紡絲纖維膜的耐腐蝕性能
        4.3.7 靜電紡絲膜的油水分離性能
        4.3.8 靜電紡纖維膜的乳化油處理效果
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士研究生期間已發(fā)表及待發(fā)表的相關(guān)論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]改性天然生物質(zhì)材料的吸油性能[J]. 王澤甲,劉軍凱,張小博,武玉亮.  環(huán)境工程學(xué)報. 2016(07)
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[3]3D打印材料的發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 杜宇雷,孫菲菲,原光,翟世先,翟海平.  徐州工程學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014(01)
[4]特殊浸潤性表面在油水分離中的應(yīng)用[J]. 張靚,趙寧,徐堅.  科學(xué)通報. 2013(33)
[5]納米聚丙烯纖維吸油特性及對水面浮油的吸附研究[J]. 王文華,王靜,寇希元,邱金泉,苗英霞.  海洋技術(shù). 2013(02)
[6]聚丙烯接枝丙烯酸丁酯吸油纖維的制備和表征[J]. 李紹寧,魏俊富,趙孔銀,張環(huán),姜智廣,孫世軍,王小雪.  功能材料. 2011(S3)
[7]新型無機(jī)礦物改性材料[J]. 李天昕,林海.  中國粉體技術(shù). 2000(S1)
[8]吸油性材料[J]. 孫金桂,王俊,金小麗.  北京紡織. 1992(05)

碩士論文
[1]高性能油水分離材料的制備及性能研究[D]. 余子涯.青島科技大學(xué) 2015
[2]超疏水銅網(wǎng)的制備及其油水分離性能研究[D]. 雷勝.南昌航空大學(xué) 2014
[3]超疏水超親油濾網(wǎng)的制備與應(yīng)用研究[D]. 卜祥瑋.大連理工大學(xué) 2013
[4]用于吸除油污的秸稈炭化材料研究[D]. 何浩.南京林業(yè)大學(xué) 2011



本文編號：3192375