超疏水FeNi2O4/甲基丙烯酸乙烯酯-二乙烯苯共聚物多孔材料的制备及其油水分离应用

为了应对日益频发的溢油事故,实现含油水体的净化,通过高内相Pickering乳液模板法制备了FeNi₂O₄掺杂的甲基丙烯酸乙烯酯-二乙烯苯共聚物多孔材料。采用FTIR、SEM、TGA、VSM、接触角测量仪、静态压汞仪、万能试验机等对材料结构与性能进行表征与分析。结果表明,材料具有三维分级多孔结构,孔径主要分布于3 μm及6~14 μm且大孔孔径可调节。材料热稳定性好,初始热分解温度最高达300℃。FeNi₂O₄纳米粒子的引入不仅提升了乳液稳定性,也赋予材料磁响应性。材料具有良好的疏水亲油性,水接触角达151°、滚动角为5°、油接触角为0°,吸油速率快,并具有良好的重复利用性和优异的油水吸附选择性,对多种油品及有机溶剂的饱和吸附倍率达40.80~93.08 g·g?1,且保油率均在90%以上。探究了材料的孔结构调控,发现,改变乳液的内相比可以调节材料的大孔分布、孔隙率、密度、比表面积、吸油倍率和力学性能。综上说明:超疏水FeNi₂O₄/甲基丙烯酸乙烯酯-二乙烯苯共聚物多孔材料可以高效分离水中油污,对水体环境的治理与净化具有现实意义。      

聚L-乳酸泡沫材料制备及油水分离应用

以聚L-乳酸(PLLA)/四氢呋喃为淬火溶液,通过热致相分离法得到PLLA泡沫材料。泡沫由直径为(45±13)μm的多孔微球组成。以PLLA泡沫材料为油水分离材料,研究其对十二醇、机油、石蜡油和硅油的吸附和油水分离性能。实验结果表明,PLLA泡沫材料的比表面积和孔隙率分别高达13.9 m~2/g和97.5%,水接触角(WCA)为141.8°,与普通PLLA流延膜相比水接触角约增加了70°。PLLA泡沫材料对4种油的吸附容量均大于12 g/g,为流延膜的14～19倍。吸油容量的增加主要与泡沫材料的高孔隙率和大比表面积,及材料表面和内部的微/纳结构有关。由于超疏水性、亲油性和毛细管效应,PLLA泡沫材料可以快速吸收漂浮在水面上的油层,可作为一种理想的油水分离材料。     

静电纺丝制备PVDF多孔纳米纤维及其在吸油中的应用

采用静电纺丝和PEO模板相结合加工制备了具有超疏水性能的PVDF多孔纳米纤维.通过扫描电镜(SEM)观察所制备的PVDF纤维具有均匀微纳米二级孔道显微结构,测得该多孔纳米纤维表面接触角高达158°,呈现良好的超疏水特性.研究发现,将PVDF多孔纳米纤维作为溢油吸附材料具有良好的吸油效能,其对润滑油、柴油、植物油和汽油的...     

稻糠基磁性高吸油材料的仿生制备及性能研究

利用多巴胺的自聚合作用使Fe3O4纳米粒子固载于稻糠表面,进而采用十八胺进行样品表面疏水改性,制备得到稻糠基新型磁性疏水吸油材料.利用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、磁滞回线和接触角测定等技术对制备的样品进行了表征.实验结果表明,多巴胺改性成功实现了Fe3O4纳米粒子在稻糠表面的固载,所制得的稻糠基吸油材料具有较好的磁性,其磁饱和强度达39.6 emu/g,样品的接触角达135°,具有高疏水性.在对三氯甲烷等七种油性物质的吸油实验中发现,稻糠基新型磁性疏水吸油材料的最高吸油量可达自身质量的6.83倍,且样品的适用范围广、重复利用率高.     

层层自组装法制备超疏水/超亲油棉织物及其油水分离性能

被油污染的水资源严重影响人类健康和生态系统.为得到具有优异油水分离性能的材料,利用层层自组装法,在棉织物表面组装纳米银薄层,随后用十二烷基硫醇修饰,制备了具有超疏水/超亲油性能的棉织物.通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、接触角测试仪、分离效率表征超疏水/超亲油棉织物的微观形貌、表面化学组成、润湿性及油水分离性能.改性后的棉织物表面负载致密的纳米银薄层,水在该表面的接触角高达160°,而油的接触角为0°,显示出其良好的超疏水/超亲油性能;纳米银牢固地附着在棉织物的表面,使其表现出良好的抗磨损性、耐腐蚀性.油水分离测试显示,该棉织物对不同类型油品和水混合物的分离效率达88％以上,且具有较好的循环利用性.此外,该棉织物不仅能分离水上轻油、水下沉油,还能分离轻油-水-沉油三相所形成的混合物.     

稻糠基磁性高吸油材料的仿生制备及性能研究

利用多巴胺的自聚合作用使Fe_3O_4纳米粒子固载于稻糠表面,进而采用十八胺进行样品表面疏水改性,制备得到稻糠基新型磁性疏水吸油材料。利用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、磁滞回线和接触角测定等技术对制备的样品进行了表征。实验结果表明,多巴胺改性成功实现了Fe_3O_4纳米粒子在稻糠表面的固载,所制得的稻糠基吸油材料具有较好的磁性,其磁饱和强度达39.6emu/g,样品的接触角达135°,具有高疏水性。在对三氯甲烷等七种油性物质的吸油实验中发现,稻糠基新型磁性疏水吸油材料的最高吸油量可达自身质量的6.83倍,且样品的适用范围广、重复利用率高。     

电火花线切割制备超疏水多孔钛及其油水分离的应用

利用电火花线切割的方法制备具有双尺度结构的超疏水多孔钛表面,用于实现油水混合物的分离。以多孔钛为基材,通过电火花线切割的方法在表面加工出阵列微沟槽结构,该表面经过全氟癸基三乙氧基硅烷的低表面能修饰后,制得超疏水多孔钛表面。利用接触角测试仪和电子显微镜等手段对超疏水多孔钛表面进行润湿性测量和形貌特征的分析,利用油水分离器测试超疏水多孔钛的油水分离能力。制备的超疏水多孔钛表面的接触角为162.6°,滚动角为0.5°,表现出低的粘附性。在油水分离试验中,超疏水多孔钛对于不同的油水混合物的分离率超过98%,耐压性测试发现该表面具有较好的耐压性能。化学稳定性测试和耐腐蚀性测试表明,超疏水多孔钛比基材具有更好的化学稳定性和耐腐蚀性。     

静电纺丝制备超疏水/超亲油空心微球状PVDF纳米纤维及其在油水分离中的应用

采用静电纺丝技术制备了超疏水超亲油具有空心微球结构的聚偏二氟乙烯(PVDF)纳米纤维。通过扫描电镜(SEM)对样品的表面形貌及纤维直径的变化进行了表征。通过视频显微镜对纳米纤维表面与水的接触角和水滴照片进行测量与拍照。研究了不同结构的PVDF纳米纤维对润滑油的吸附性能。结果表明:PVDF/N,N-二甲基甲酰胺/H_2O静电纺丝溶液中水含量达到2.5%时得到具有空心微球结构的纳米纤维,纤维表面的水接触角为153.55°,其吸油率达到21.48g/g。     

静电纺PLA/PCL复合纳米纤维膜的制备及性能研究

为了减轻溢油事件给生态环境和人们生产生活带来的影响，以天然可降解聚乳酸(PLA)和聚己内酯(PCL)为材料，采用静电纺制备不同共混比的PLA/PCL复合纳米纤维膜用于疏水吸油。利用扫描电子显微镜观察纤维表面形貌，并测试不同共混比PLA/PCL纤维膜的直径、拉伸性能、水接触角、吸油倍率和保油率。研究结果表明，随着PCL添加量的增加，纤维直径减小，断裂强度减小，而纳米纤维膜的断裂伸长率则从原来的72.53%增加到了118.45%,具有良好的韧性；共混后的PLA/PCL纳米纤维膜的水接触角最高可达140.56°,相比纯PLA纳米纤维膜水接触角增加了2.66°,对机油、花生油和菜籽油的最大吸油倍率分别为47.10g/g、41.13g/g和37.93g/g,对机油的保油率最高可达76.16%,具有良好的疏水亲油性能。     

聚丙烯超疏水纤维膜的制备及其在油水分离中的应用

利用磁控溅射法在聚丙烯(PP)纤维膜上溅射SiO2纳米粒子,制备超疏水超亲油纤维膜,用于油水分离领域中。在PP纤维膜上溅射SiO2纳米粒子增加表面粗糙度,降低表面能达到超疏水的效果。通过调节溅射功率,改变疏水效果,当溅射功率为100W时,纤维膜的疏水性能最好,对水的接触角高达162.8±2.1°,对油的接触角为0°。更重要的是,PP-SiO2纤维膜在油水分离过程中仅仅依靠重力驱动,能够使油和水快速分离并且重复使用10次之后依然保持超疏水性,分离效率保持在90%左右,这将在工业油污和海洋溢油处理中,提供了新的材料。