銅基底特殊浸潤性雙向油水分離膜的制備及應(yīng)用.pdf

1、生產(chǎn)生活中的油水廢液的排放和石油開采中的原油泄漏，不僅會(huì)對(duì)環(huán)境帶來危害也是對(duì)資源的一種浪費(fèi)。為了更好地解決這一問題，人們將特殊浸潤性的膜材料引入到油水分離領(lǐng)域。本文在銅網(wǎng)基底上構(gòu)建微納米結(jié)構(gòu)，通過在粗糙銅網(wǎng)表面修飾組裝功能性分子制備出具有特殊浸潤性的銅網(wǎng)。然后，對(duì)制備所得特殊浸潤性銅網(wǎng)進(jìn)行不同的后期處理，得到了具有雙向油水分離性能的膜材料。處理后的膜材料能夠可控的實(shí)現(xiàn)不同的油水分離目的。膜材料的雙向油水分離性能，使得其在油水分離領(lǐng)域具有

2、更加廣闊的適用范圍。本文主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下：
　　具有等離子-加熱響應(yīng)的特殊浸潤性膜材料的制備及其在油水分離中的應(yīng)用。通過探究銅網(wǎng)表面電沉積時(shí)間以及堿輔助氧化浸泡時(shí)間銅網(wǎng)的表面形貌的變化，找到了合適的電鍍時(shí)間和浸泡時(shí)間的組合調(diào)控得到了具有合適孔徑結(jié)構(gòu)的銅網(wǎng)。該網(wǎng)膜經(jīng)硫醇修飾后得到超疏水的銅網(wǎng)，超疏水銅網(wǎng)經(jīng)等離子-加熱處理可以實(shí)現(xiàn)在超疏水/超親油-超親水/水下超疏油兩種特殊的浸潤模式之間循環(huán)轉(zhuǎn)變。將該網(wǎng)膜應(yīng)用到油水分離中，不但可

3、以簡單油水混合物的可控雙向分離，而且也能可控的實(shí)現(xiàn)油包水乳液和水包油乳液的破乳分離。
　　具有pH響應(yīng)的特殊浸潤性膜材料的制備及其在油水分離中的應(yīng)用。采用堿輔助氧化的方式在電沉積得到的具有適宜孔徑的銅網(wǎng)表面生長納米線，然后經(jīng)HS(CH2)9CH3和HS(CH2)10COOH的乙醇混合溶液浸泡修飾，制備出了具有合理孔徑結(jié)構(gòu)的pH響應(yīng)的特殊浸潤性銅網(wǎng),只需要改變膜材料所處環(huán)境的pH就可以實(shí)現(xiàn)銅網(wǎng)表面在超疏水/超親油-超親水/水下超疏油

4、兩種浸潤模式之間的可逆轉(zhuǎn)換。在油水分離試驗(yàn)中，只需要將制備所得網(wǎng)膜在油水分離前，用堿液潤濕或者用大量去離子水沖洗就可以達(dá)到不同的油水分離目的。并且前期合理的銅網(wǎng)孔徑結(jié)構(gòu)的調(diào)控使得該pH響應(yīng)的特殊浸潤性雙向油水分離膜，同樣可以實(shí)現(xiàn)水包油乳液和油包水乳液的有效分離。
　　同時(shí)具備超疏水-超親水性能的特殊浸潤性膜材料的制備及其在油水分離中的應(yīng)用。將表面長有納米線的具有合適孔徑結(jié)構(gòu)的銅網(wǎng)，經(jīng)硫醇溶液修飾后制備得到超疏水的銅網(wǎng)。然后將該超疏