聚氨酯海綿基超疏水親油材料的制備及其應(yīng)用.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，原油的開(kāi)采、加工、運(yùn)輸以及各類煉制油的大量使用，導(dǎo)致大批油品進(jìn)入水體，污染、毒害水產(chǎn)資源，惡化生存環(huán)境，危害人類健康。因此，含油廢水的綜合治理亦成為目前迫切需要摸索、研究的課題。在過(guò)去的幾十年里，由荷葉的啟發(fā)，帶來(lái)了超疏水新材料的新概念，其有望應(yīng)用于實(shí)際的含油廢水的處理當(dāng)中。然而，這些新材料卻也存在著反應(yīng)過(guò)程復(fù)雜、時(shí)間長(zhǎng)、成本髙等一系列缺點(diǎn)，因此對(duì)新材料進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化就顯得非常有必要。聚氨酯海綿是一種輕質(zhì)多孔的材料

2、，近年來(lái)因其自身的多孔性、彈性、易大量工業(yè)化生產(chǎn)等特點(diǎn)被制備成吸附材料。本論文對(duì)具有雙親性的聚氨酯海綿進(jìn)行一系列的改性，得到了超疏水親油性質(zhì)的復(fù)合新型材料。主要研究?jī)?nèi)容分為如下三個(gè)部分：
　　(一）采用富甲基桂源為聚硅氧烷前驅(qū)體，以商品化的聚氨酯海綿為基底，通過(guò)浸漬、水解-縮聚一步法得到聚硅氧烷改性聚氨酯海綿吸附材料。通過(guò)紅外光譜、透射電鏡、掃描電鏡、接觸角測(cè)量等手段對(duì)樣品的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)進(jìn)行表征。最后，以柴油、菜籽油、潤(rùn)滑油、氯仿、

3、N,N-二甲基甲酰胺、四氫呋喃、乙醇、丙酮等模擬環(huán)境含油廢水進(jìn)行循環(huán)吸附實(shí)驗(yàn)，來(lái)測(cè)試改性聚氨酯海綿的吸附性能以及循環(huán)使用性能。
　　(二）為了進(jìn)一步提高改性聚氨酯海綿材料的疏水親油性能，選用氧化石墨烯為分散介質(zhì)，通過(guò)浸漬、水解-縮聚一步法制備聚硅氧烷/氧化石墨烯改性聚氨酯海綿吸附材料，得到具有超疏水性質(zhì)的海綿吸附材料。由于氧化石墨烯的加入，導(dǎo)致聚硅氧烷顆粒粒徑更小、分布更均勻，復(fù)合材料表現(xiàn)出超疏水的性質(zhì)。針對(duì)模擬含油廢水進(jìn)行的吸附

4、實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，其吸附容量為自身重量的80-180倍，并且重復(fù)吸附性能穩(wěn)定。
　　(三）金屬氧化物因其成本低、環(huán)境友好、來(lái)源廣泛等優(yōu)點(diǎn)吸引研宄人員的關(guān)注。選用四氧化三鐵/氧化石墨烯雜化材料作為前驅(qū)體對(duì)聚氨酯海綿進(jìn)行改性，并輔以十八硫醇修飾以進(jìn)一步降低其表面能，從而制備出超疏水親油的聚氨酯海綿吸附材料。針對(duì)模擬含油廢水進(jìn)行的吸附實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，其吸附容量為自身重量的80-180倍，并且重復(fù)吸附性能穩(wěn)定。同時(shí)，復(fù)合材料表現(xiàn)出弱磁性，提髙了材料回收