导　　师： 李光吉

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 随着化学工业及石油产业的飞速发展,日益增多的工业含油废水和油品泄漏事故已经在全世界范围内造成了严重的环境和生态问题。然而,几乎所有传统的油水分离方法都存在分离效率和能耗方面的问题,且会带来环境方面的担忧。因此,含油污水及其相应的油水分离技术已经引起了各国政府及研究人员的广泛关注。随着对自然界中生物的超润湿性现象的研究和固体表面界面理论的发展,通过模仿自然界中的超润湿现象构建具有超疏水超亲油性的材料表面界面在油水分离等领域展现出了广阔的应用前景。从目前研究来看,超疏水的油水分离材料主要分为二维(2D)网状过滤材料和三维(3D)多孔吸收材料。2D网状基材的机械性能和3D多孔基材的重复使用性很有限,并且基材表面的粗糙结构较脆弱,极易损坏,从而使超疏水性难以持久。这些缺陷极大地限制了超疏水油水分离材料的应用。针对这些问题,本研究以具有良好物理机械性能的金属铜(铜网和泡沫铜)为基材,通过不同表面改性方法,设计与制备了一系列用于油水分离的超疏水或高疏水表面。利用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、X射线光电子能谱(XPS)表征了改性基材表面的化学成分和物理形貌变化;通过测定表面水接触角(WCA)评估改性基材的表面润湿性;通过自制的油水分离装置测试改性基材的油水分离性能。研究结果为基于特殊润湿性的油水分离材料的设计与制备奠定了坚实的理论和实验基础。研究的主要内容和结果如下所述:(1)以铜网为基材,首先采用硝酸(HNO3)刻蚀法在铜网表面上构造粗糙结构,再分别用正十二硫醇(NDM)和十七氟癸基三甲氧基硅烷(FAS)两种低表面能物质对刻蚀后的铜网进行疏水改性,制备出一系列改性铜网;考察了HNO3刻蚀时间、铜网目数和低表面能物质对改性铜网表面润湿性的影响,并研�

关 键 词： 油水分离 超疏水 泡沫铜 聚多巴胺 含氟丙烯酸酯

领　　域： []