粗甘油生物基聚氨酯材料的制备及吸附性能研究

以生物质基粗甘油为主要原料,采用一锅法合成粗甘油基多元醇,进一步发泡制备了聚氨酯泡沫材料。在此基础上,利用甲基三氯硅烷对泡沫材料进行疏水改性,制备出改性聚氨酯吸油材料。采用傅里叶红外光谱仪、扫描电镜和热重分析对改性前后泡沫的结构形貌、热稳定性和接触角进行表征,测试了改性聚氨酯吸油材料吸油性能。结果表明：经疏水改性后在泡沫表面合成了聚硅氧烷,水接触角由130°增大至140°,提高了吸油材料疏水性能。改性聚氨酯吸油材料对乙醇、甲醇、氯仿等8种有机物的吸附量范围为16.7～45.2 g/g。经循环使用50次后,吸油材料对柴油和大豆油的吸附量分别为最高吸附量的95.8%和97.6%,表现出优异的吸油性能。     

基于丙烯酸酯类高吸油树脂的复合涂层制备及其性能研究

以甲基丙酸酸十六烷基酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯为聚合单体,采用悬浮聚合的方法合成了一种丙烯酸酯类高吸油树脂,并制备了吸油树脂/聚氨酯复合涂层,考察了不同单体配比对吸油树脂吸油倍率及复合涂层力学性能和修复性能的影响,结果表明当单体配比为m(HMA):m(BA):m(St)=10:1:1时,吸油树脂对柴油的吸附倍率最高,饱和吸附倍率为14.36g/g;高吸油树脂对柴油具有较优的保留率,4000r/min,离心5min,离心保留率为81.49%,循环使用8次后对柴油饱和吸附倍率仍大于12 g/g;添加高吸油树脂的聚氨酯复合涂层具有良好的修复性能。     

三维多孔溢油吸附海绵性能研究

探究YN02-30PK-01型溢油吸附海绵的吸附性能。分析了油黏度对饱和吸油倍率、饱和吸附时间及保油率的影响。当油黏度247 mm2/s,吸附海绵的饱和吸附量最大可以达到40.889 g/g;随着黏度的增加,饱和吸附时间延长;静态保油率可达到95%。吸附海绵水面24 h后,其静态吸水率仍不到其自重的10%。最后实验确定了吸附海绵的破损性、溶解性及沉降性。     

高吸油软质聚氨酯泡沫材料的制备及其吸油性能研究

以聚环氧丙烷三醇(N330)、聚环氧乙烷二醇(N220)、聚四氢呋喃二醇(PTMG)、三乙烯二胺、辛酸亚锡、有机硅匀泡剂和甲苯二异氰酸酯(TDI)等为原料,采用一步法全水发泡工艺,制备了一种疏水性高吸油软质聚氨酯泡沫(PU)。研究了PTMG的用量对PU的吸油性能、孔结构、密度以及拉伸强度的影响,并考察了这类泡沫材料的再生循环性能。结果表明,随着PTMG用量的增加,PU的孔径减小,拉伸强度逐渐提高,PU对油品的吸附倍率先增加后减小,最大吸附倍率分别为:柴油18.9 g/g、二甲苯34.9 g/g、乙酸乙酯32.8 g/g、四氯化碳56.9 g/g。采用外力挤压法可有效地去除吸附油品以达到PU再生循环利用的目的,且重复使用12次后,PU对柴油的脱附效率仍高于98%,吸附倍率稳定在16.2 g/g。     

典型液体危化品吸附材料性能

目前用于典型液体危化品吸附的材料类型主要有树脂型和有机高聚物超细纤维型,两种类型中分别选取甲基丙烯酸酯吸油树脂和聚丙烯纤维吸附材料,对此两种吸附材料的吸附相关特性进行了对比实验研究,包括吸附倍率与时间的关系、吸附选择性以及循环吸附/解吸特性等。结果表明,两种吸附材料吸附甲苯的吸附平衡时间均为4 s左右,其中聚丙烯纤维吸附材料的平衡吸附倍率为17.82 g/g,为甲基丙烯酸酯吸油树脂的2.2倍;两种吸附材料都具有较好的吸附选择性;聚丙烯纤维吸附材料在吸附甲苯后能够通过挤压方式解吸附实现循环使用,平均解吸率在80%以上;甲基丙烯酸酯吸油树脂在吸附甲苯后无法通过挤压方式进行解吸附。实验结果将为基于吸附材料的水面液体危化品回收设备的研发奠定基础。     

高吸油聚氨酯泡沫的制备

以亲油性二元醇、N220、N330、辛酸亚锡、三乙烯二胺、有机硅匀泡剂、甲苯二异氰酸(TDI)和去离子水等为原料制备高吸油聚氨酯泡沫,探讨了亲油性二元醇用量对聚氨酯泡沫的泡孔结构、拉伸强度、吸油性能和吸水性能的影响。结果表明,随着亲油性二元醇用量的提高,聚氨酯泡沫对原油的吸油倍率先增加后减小,最大吸油倍率达到了48.6 g/g。     

聚氨酯软质泡沫吸油性能的研究

以聚醚多元醇(PP0330)和甲苯二异氰酸酯(TDI)等为原料,合成了一种结构良好的聚氨酯软质泡沫,研究了该泡沫的最大吸油量、保油率、吸油速率和缓释性能.结果表明,该泡沫可吸收柴油14.11 g/g、汽油26.41 g/g、甲苯39.01 g/g、四氯化碳43.47 g/g,且保油率达到90％以上.该泡沫材料对油品的缓...     

聚丙烯高分子吸收剂吸油性能研究

聚丙烯高分子吸收剂具有优良的吸附功能,与传统吸附材料相比其吸油速率相对较快,且保油能力强,是一种多孔性高分子物质。以聚丙烯高分子吸收剂为研究对象,研究其对油品的吸收性能。主要考察了聚丙烯高分子吸收剂的吸水性、饱和吸油率,以及温度、时间、振荡频率等因素对其吸油性能的影响。结果表明：聚丙烯高分子吸收剂的饱和吸水倍率为0.9 g·g^-1,而对煤油的饱和吸附量达到7.5 g·g^-1,在吸油30 min左右就会达到饱和。温度的升高更有利于提高材料的吸油速率,而振荡频率对其吸油性能的影响较小;另外高分子吸油树脂对煤油、柴油、汽油等黏度小的油品具有良好的吸收能力,而对原油、食用油、机油、泔水油等黏度大的油品的吸收能较差。     

疏水花生壳/聚氨酯复合泡沫的制备与油水分离性能

为提高聚氨酯泡沫（PUF）的疏水性能,首先采用十六烷基三甲氧基硅烷（HDTMS）对花生壳粉末（PSP）进行改性,得到疏水改性花生壳粉末（H-PSP）。水接触角测试结果表明,改性后H-PSP的水接触角由PSP的0°提高至145.2°。然后采用预聚体法制备了PUF负载H-PSP复合材料（H-PSP-PUF-n,n为H-PSP占聚氨酯预聚体PPU的质量分数）。对H-PSP-PUF-n的结构和性能进行了表征与测试。结果表明,H-PSP的负载提高了泡沫材料的表面粗糙度和力学性能,H-PSP的最佳负载量为PPU质量的10%（H-PSP-PUF-10）。与PUF相比,H-PSP-PUF-10的静态水接触角达到142.4°,较PUF提高了50.4°。对二氯甲烷、石油醚、煤油、二甲苯、环己烷五种油品进行油水分离实验,结果表明,H-PSP-PUF-10对不同油品的吸油倍率在7~9 g/g,而且具有良好的油水选择性。经15次吸附-脱附循环后,H-PSP-PUF-10对各油品的吸油倍率在6.5~8.0 g/g,具有良好的循环利用性。     

疏水花生壳/聚氨酯复合泡沫的制备与油水分离性能

为提高聚氨酯泡沫（PUF）的疏水性能，首先，采用十六烷基三甲氧基硅烷（HDTMS）对花生壳粉末（PSP）进行改性，得到疏水改性花生壳粉末（H-PSP）。水接触角测试结果表明，改性后H-PSP的水接触角由PSP的0°提高至145.2°。然后，采用预聚体法制备了PUF负载H-PSP复合材料[H-PSP-PUF-n,n为H-PSP占聚氨酯预聚体（PPU）质量的百分数]。对H-PSP-PUF-n的结构和性能进行了表征与测试。结果表明，H-PSP的负载提高了泡沫材料的表面粗糙度和力学性能，H-PSP的最佳负载量为PPU质量的10%（标记为H-PSP-PUF-10）。与PUF相比，H-PSP-PUF-10的静态水接触角达到142.4°，较PUF提高了50.4°。对二氯甲烷、石油醚、煤油、二甲苯、环己烷进行油水分离实验，结果表明，H-PSP-PUF-10对石油醚、煤油、二甲苯、环己烷的吸油倍率在7～9 g/g，而且具有良好的油水选择性。经15次吸附-脱附循环后，H-PSP-PUF-10对各油品的吸油倍率在6.5～8.0 g/g，具有良好的循环利用性。     

熔体微分电纺PLA/ATBC纳米纤维膜吸油性能

静电纺丝制备的纳米纤维孔隙率高、吸附能力强,可用于高效地处理化工行业油污染问题。聚乳酸（PLA）作为生物可降解材料,来源广泛且不会造成二次污染,具有广阔的应用前景。本文利用自制的熔体微分电纺装置,制备了PLA/乙酰基柠檬酸三丁酯（ATBC）纤维膜,探究了物料性质和增塑剂ATBC含量对PLA纤维形貌及吸油性能的影响,并获得了最佳的纺丝温度和ATBC含量。研究表明,在纺丝温度为240℃、ATBC质量分数为10%时制备的纤维直径为320nm。该纤维膜水接触角为145°,表现出良好的疏水性能,吸油倍率为138.4g/g,是市售PP无纺布吸油性能的4～5倍,保油倍率为85.8g/g。重复吸/放油5次循环后,纤维膜仍具有良好的强度而未发生断裂且可继续进行吸油,重复使用性能较好,可被应用于化工行业油污染处理。     

天然多孔灯心草对柴油和机油的吸附实验研究

研究了天然多孔介质材料灯心草对水中柴油、机油吸附性能，结果表明：天然多孔介质材料灯心草对水中悬浮油的静态吸附在室温下饱和吸附倍率分别为27．04和18．13；多孔灯心草在适宜的填充密度下，对油相动态吸油率为86％和88％。     

流域溢油污染中常见吸油材料吸附效果研究

静态条件下,比较探究了不同温度条件5种常见吸油材料(无纺布、吸油毡、海绵、麻袋、活性炭)对油的质量浓度约为140 mg/L的各石油类污染物的吸附效果。结果表明,各常见吸油材料都能达到瞬时吸附石油类污染物的效果;污水温度对各种吸油材料的吸附效果有较大的影响,温度、石油污染物种类的不同影响效果不同;其中,无纺布的吸油能力最好,吸油量可达254.7 mg/g。在实际流域溢油污染应急过程中,可根据其污染石油的含量,以及污染水源的性质合理选择吸油材料,更大效率的提高应急处置能力。     

用于溢油吸附的生物质基气凝胶研究进展

近年来,油品泄露给水体生物及水体环境严重污染与损害。以自然界储量丰富的生物质为基材,通过化学改性或共混制备气凝胶吸油材料,材料具有来源广、可生物降解、吸油倍率高等优异性能,可以有效完成油水分离的难题。本文综述了纤维素基、木质素基、壳聚糖基气凝胶型吸油材料的研究进展,并对其研究前景作了展望。     

三维多孔石墨烯/羟丙基纤维素复合材料制备及性能研究

以氧化石墨烯和羟丙基纤维素混合液为前驱体,首次采用溶剂热法制备三维多孔石墨烯/羟丙基纤维素(r GO-HPC)复合材料,通过SEM、FTIR、N2吸脱附和XRD对样品进行了表征。结果表明,r GO-HPC复合材料呈疏水亲油,具有丰富的孔道结构,比表面积高达592. 880 m2/g。吸附性能测试结果表明,复合材料的饱和吸附量远大于石墨烯材料对有机溶剂的饱和吸附量,吸附后的复合材料通过挤压和热处理回收,经多次重复吸附后,仍可达首次吸附量的90%,表现出优异的吸附性能和良好的循环使用性。     

改性三聚氰胺海绵的制备及吸油性能研究

利用正辛基三氯硅烷对三聚氰胺海绵疏水改性得到吸油材料。考察不同溶剂、硅烷溶液浓度和浸渍时间对于样品性能的影响。采用傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜和接触角测试对改性前后样品微观形态、结构组成及水湿润性进行表征。重点研究材料的吸油性能,结果表明,对原油、润滑油、大豆油和柴油的吸附倍率可达74⁹5 g/g,可用准一级吸附模型描述材料对于4种油品的吸附动力学过程;样品在重复使用、油水分离和动态吸油测试中表现优异。改性三聚氰胺海绵制备简单、操作方便,是一种有潜力的吸油材料。     

改性三聚氰胺海绵的制备及吸油性能研究

利用正辛基三氯硅烷对三聚氰胺海绵疏水改性得到吸油材料。考察不同溶剂、硅烷溶液浓度和浸渍时间对于样品性能的影响。采用傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜和接触角测试对改性前后样品微观形态、结构组成及水湿润性进行表征。重点研究材料的吸油性能,结果表明,对原油、润滑油、大豆油和柴油的吸附倍率可达74~95 g/g,可用准一级吸附模型描述材料对于4种油品的吸附动力学过程;样品在重复使用、油水分离和动态吸油测试中表现优异。改性三聚氰胺海绵制备简单、操作方便,是一种有潜力的吸油材料。     

网化聚氨酯泡沫塑料的吸油性能与机理研究

在光学显微镜下对不同孔径的网化聚氨酯泡沫进行观察,以五边形十二面体为理论模型对微观结构参数进行统计与计算。在不同条件下测试了泡沫的吸油性能,并对其机理进行分析。研究表明,随着网化聚氨酯泡沫的孔径减小,温度下降,以及油的黏度与密度增大,其吸油倍率逐渐升高。通过施加外力可以加快泡沫对高黏度油的吸收。     

饮用水源突发性柴油污染的吸附法应急处理模拟试验

通过室内模拟实验,研究了膨胀石墨对饮用水源水突发性柴油污染的应急消减性能。考察了振荡速率、水体pH、膨胀石墨投加量和水温对吸附效果的影响,测定了吸附等温线,对吸附规律进行了探讨。结果表明,膨胀石墨可快速高效地消减突发性柴油污染。在本研究条件下,振荡速率、水体pH和水温对柴油的吸附无显著性影响。当膨胀石墨投加量为5g/L时,历时5s即可将1 000 mg/L的柴油去除97%以上。等温吸附规律可用Freundlich模型较好的拟合,拟合得到的线性方程可为应急处理水源地突发柴油污染提供基础模型。     

稻壳添加高吸油聚氨酯泡沫的制备及性能

采用一步法制备了稻壳添加的可降解高吸油聚氨酯泡沫。研究了稻壳添加量对聚氨酯泡沫的泡孔结构、拉伸强度、吸油性能、吸水性能和降解性能的影响。结果表明:随着稻壳添加量的增加,聚氨酯泡沫的吸油性能逐渐下降,但是添加了稻壳的聚氨酯泡沫始终保持较高的吸油倍率;聚氨酯泡沫对5种不同油品的吸油能力大小为:四氯化碳>甲苯>柴油>石油醚>原油,这与油品的分子体积以及黏度有关;聚氨酯泡沫的失重率随着稻壳添加量的增加而逐渐提高,并且在磷酸盐缓冲溶液中的失重率要高于土埋法中的失重率,说明稻壳的添加有效地提高了聚氨酯泡沫的降解性。