【摘 要】
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油田生产中产生了大量含油污水,含油污水的直接排放会对自然环境造成严重的破坏,传统的油水分离方法存在种种弊端,基于特殊润湿性的油水分离方法更高效环保,超疏水/超亲油涂层的固有亲油性导致在油水分离过程中油滴和油杂质很容易粘附在膜表面,导致分离效率降低,相反,超亲水/超疏油网膜可以弥补上述缺点,具有更广阔的应用前景。利用溶液浸泡法制备了具有超亲水/水下超疏油性质的油水分离网膜,选取200目铜网作为基底,
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油田生产中产生了大量含油污水,含油污水的直接排放会对自然环境造成严重的破坏,传统的油水分离方法存在种种弊端,基于特殊润湿性的油水分离方法更高效环保,超疏水/超亲油涂层的固有亲油性导致在油水分离过程中油滴和油杂质很容易粘附在膜表面,导致分离效率降低,相反,超亲水/超疏油网膜可以弥补上述缺点,具有更广阔的应用前景。利用溶液浸泡法制备了具有超亲水/水下超疏油性质的油水分离网膜,选取200目铜网作为基底,20℃下,在0.15mol/L过硫酸钾溶液与1.0mol/L氢氧化钠溶液配置的混合溶液中(体积比1:1)浸泡60min后,网膜在空气中水滴的接触角为0°,水下正己烷油滴的接触角可达到158°。利用扫描电子显微镜分析处理前后铜网的微观表面形貌,经过硫酸钾氧化后的网膜表面均匀生长着密集的微米线粗糙结构,呈径向放射状排列;经高锰酸钾氧化后,网膜表面的微米线结构长度缩短,直径增加,呈弯曲的无规则排列。通过接触角测量仪对网膜表面的水滴和油滴进行行为分析,在空气中水滴极易润湿铜网,在1s内即可摊覆在铜网表面,正己烷、煤油、汽油、苯、1,2-二氯乙烷五种测试油滴在水下与处理后铜网表面的接触角均大于155°,采用X射线光电子能谱分析网膜表面粗糙结构为氢氧化铜。网膜具有优异的耐热性及耐海水腐蚀性,将铜网加热至210℃后,测得五种油滴在水下网膜表面的接触角均大于150°,浸泡于饱和Na Cl溶液中72h后水下煤油的接触角仍大于155°。网膜在50g、100g砝码压力下分别移动10cm、15cm后水下油滴接触角小于150°,耐磨性仍需加强。仅在重力作用下网膜即可高效分离正己烷、煤油、汽油、苯、1,2-二氯乙烷与水配置的油水混合液,分离效率超过95%。铜网目数为200目以及油水比为3:1时的分离效率最高,达到98%。重复使用30次后,分离效率仍大于90%。
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