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《水下超疏油復(fù)合網(wǎng)膜的制備及其油水分離性能研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、上海大學(xué)碩士學(xué)位論文中圖分類(lèi)號(hào)：X52單位代號(hào)：10280密級(jí)：學(xué)號(hào)：15722246碩士學(xué)位論文SHANGHAIUNIVERSITYMASTER’SDISSERTATION題水下超疏油復(fù)合網(wǎng)膜的制備及其目油水分離性能研究作者王超群學(xué)科專(zhuān)業(yè)環(huán)境工程導(dǎo)師張新穎完成日期2018年4月上海大學(xué)碩士學(xué)位論文上海大學(xué)碩士學(xué)位論文上海大學(xué)碩士學(xué)位論文上海大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文水下超疏油復(fù)合網(wǎng)膜的制備及其油水分離性能研究姓名：王超群導(dǎo)師：張新穎學(xué)科專(zhuān)業(yè)：環(huán)境工程上海大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院2018年4月上海大學(xué)碩士學(xué)位論文ADissertationSubmittedtoShanghai
2、UniversityfortheDegreeofMasterinEngineeringThefabricationandpropertiesofunderwatersuperhydrophobicoil/waterseparationmembraneM.D.Candidate：Supervisor：Major：EnvironmentalEngineeringSchoolofEnvironmentalandChemicalEngineering,ShanghaiUniversity,April,2018上海大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要溢油事故的頻發(fā)以及日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中大量含
3、油廢水的產(chǎn)生，都給環(huán)境造成很?chē)?yán)重的污染，甚至威脅到人類(lèi)的健康，因此有效的處理含油廢水對(duì)我們的日常生活以及身體健康都有著十分重要的意義。采用油水分離膜對(duì)含油污水進(jìn)行過(guò)濾分離是一種及時(shí)有效的油水分離方法。超親水及水下超疏油材料是一種可以在水下環(huán)境中進(jìn)行油水分離的新型材料，這種材料在水環(huán)境中因其超疏油特性，不易被水中的油污和油滴所黏附和污染，因此，其在含油污水防治、航海運(yùn)輸設(shè)備的防污、海底開(kāi)采石油運(yùn)輸管道的防污、石油泄漏的清理等領(lǐng)域中都具有極大的價(jià)值。本文以不銹鋼絲網(wǎng)和尼龍網(wǎng)為膜基材料，基于綠色環(huán)保易降解的高分子材料（殼聚糖、聚乙烯醇、纖維素、淀粉）與二氧化硅納米顆粒為涂層
4、溶液，戊二醛為交聯(lián)劑，通過(guò)簡(jiǎn)便環(huán)保的一步涂裝法制備出四種不同類(lèi)型的油水分離膜。同時(shí)對(duì)制備的幾種材料的分離性能進(jìn)行了初步探究。主要結(jié)論如下：(1)通過(guò)殼聚糖與二氧化硅復(fù)合涂層，制備超親水-水下超疏油油水分離膜。實(shí)驗(yàn)探究了殼聚糖-二氧化硅復(fù)合膜的單一影響因素條件與響應(yīng)曲面法優(yōu)化后的最佳制備條件。改性后的尼龍網(wǎng)和不銹鋼絲網(wǎng)在空氣中與水的接觸角降低至0°，與水中油的接觸角分別上升至155.8°與153.8°。表現(xiàn)出了超親水-水下超疏油的能力。該分離膜對(duì)于正己烷的最高分離效率均可達(dá)99%以上，且回用次數(shù)可達(dá)40次以上。并且對(duì)于七種不同油品的油（正己烷，環(huán)己烷，石油醚，柴油，植物
5、油，潤(rùn)滑油，硅油）分離效率均可達(dá)到95%以上，其中殼聚糖-二氧化硅涂層-1-2-1-1尼龍網(wǎng)的通量達(dá)到了44161Lmhbar。(2)通過(guò)聚乙烯醇復(fù)合二氧化硅涂層，制備了超親水-水下超疏油油水分離膜。探討了不同型號(hào)的PVA為涂層原料的分離膜的性能，發(fā)現(xiàn)PVA1788制備的油水分離膜在接觸角與分離性能上比PVA2499改性膜更加優(yōu)良。實(shí)驗(yàn)探究了不同單一影響因素對(duì)膜分離性能的影響以及響應(yīng)曲面法確定了PVA1788改性網(wǎng)膜最佳的制備條件。改性后的尼龍網(wǎng)和不銹鋼絲網(wǎng)的在空氣中與水的接觸角均降低至0°，達(dá)到超親水，水中油的接觸角分別上升至155.0°與156.6°，表現(xiàn)出水下超
6、疏油的性能。穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)研究顯示，改性網(wǎng)膜對(duì)于酸堿環(huán)境均有良好的耐受性，在pH為4與pH為10的環(huán)境下可連續(xù)工作48h，接觸角沒(méi)有明顯的變化。此外，其對(duì)于正己烷的最高分離效率可達(dá)到99.5%，具有良好的油水分離性能。并且同時(shí)上海大學(xué)碩士學(xué)位論文對(duì)七種不同油品的油（正己烷，環(huán)己烷，石油醚，柴油，植物油，潤(rùn)滑油，硅油）分離效率均可達(dá)到95%以上，且回用次數(shù)可以達(dá)到至少80次。PVA-SiO2復(fù)合涂-1-2-1-1-1-2層不銹鋼絲網(wǎng)與尼龍網(wǎng)的膜通量分別達(dá)到了9523Lmhbar和6794Lm-1-1hbar。(3)以納米纖維素的氫氧化鈉尿素溶液為涂層液，戊二醛為交聯(lián)劑，制備
7、了高效的超親水-水下超疏油油水分離膜，同時(shí)添加淀粉以期改善網(wǎng)膜的潤(rùn)濕性和涂層的牢固性。實(shí)驗(yàn)表明，淀粉的涂層對(duì)于網(wǎng)膜的潤(rùn)濕性影響不大，但其粘附力強(qiáng)，容易負(fù)載在網(wǎng)膜表面，涂層牢固度提高。納米纖維素改性網(wǎng)膜結(jié)果顯示以尼龍網(wǎng)為膜基材料的分離膜涂層更加均勻，更加穩(wěn)定，因此選用尼龍網(wǎng)作為膜基材料繼續(xù)探究最佳制備條件。納米纖維素改性尼龍網(wǎng)具有極其優(yōu)異的水下接觸角與分離效率，其水下接觸角提升至157.5°，對(duì)于正己烷的分離效率可達(dá)到99.8%。但是納米纖維素交聯(lián)涂層尼龍網(wǎng)的回用效率僅僅為5次，且酸堿耐受性較差。(4)以納米纖維素，淀粉與二氧化硅納米顆粒為復(fù)合涂層，戊
