【摘 要】
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随着冶金工业的飞速发展,在为社会带来良好的经济效益的同时,亦对环境产生了一定的污染。其中较典型的在于冶金工业中产生的大量含油废水,其来源主要是在冶金设备中使用的冷却水和冲洗水,以及加有的各种润滑剂和设备运转本身产生的漏油等,这些含油废水的处理对解决环保和水资源的匮乏等问题有着重大意义。本文旨在制备一种环保节能、可有效分离不同种类含油废水的多孔陶瓷材料,受仿生学启发以特殊润湿性理论为基础,本文制备了
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随着冶金工业的飞速发展,在为社会带来良好的经济效益的同时,亦对环境产生了一定的污染。其中较典型的在于冶金工业中产生的大量含油废水,其来源主要是在冶金设备中使用的冷却水和冲洗水,以及加有的各种润滑剂和设备运转本身产生的漏油等,这些含油废水的处理对解决环保和水资源的匮乏等问题有着重大意义。本文旨在制备一种环保节能、可有效分离不同种类含油废水的多孔陶瓷材料,受仿生学启发以特殊润湿性理论为基础,本文制备了两种润湿性不同的莫来石纤维基多孔陶瓷材料,并分别研究了其油水分离性能。主要的研究内容和结论如下:（1）以莫来石纤维为骨架,结合氧化铝、高岭土粉矿采用水基凝胶注模的方法制备了莫来石纤维基多孔陶瓷材料,并研究了莫来石添加量对材料体积密度、气孔率、抗压强度的影响。结果发现,随着莫来石纤维质量百分数的增加,多孔陶瓷材料的体积密度逐渐降低,气孔率逐渐升高,抗压强度有所下降。综合对水接触角实验结果以及多孔陶瓷性能等方面的因素,最终确定采用纤维质量百分数为66%的试样作为后续研究的基体材料,其体积密度为0.69g/cm3,气孔率为75.6%,抗压强度为1.13MPa。（2）以莫来石纤维质量百分数66%的样品为基体材料,以多巴胺为粘结剂将低表面能的十八烷基胺接枝到多孔材料表面和孔内得到了涂层,涂层后材料的单位质量孔隙面积从0.08m2/g增加到0.21m2/g,平均孔直径从39.9μm减少到了 21.0μm,涂层使多孔材料具有了疏水-亲油性能。性能研究发现,多孔陶瓷材料能在短时间内将油水混合物中的油吸附到材料内,从而达到油水分离的效果,材料最多可吸收自身质量1-2倍的油量,材料的保油性能良好,且材料重复实验多次性能变化不大,展现了优良的重复利用性。（3）以莫来石纤维质量百分数66%的样品为基体材料,以多巴胺为粘结剂将高表面能的多乙烯多胺接枝到基体材料表面和孔内得到了涂层,涂层后材料的单位质量孔隙面积从0.08m2/g增加到0.20m2/g,平均孔直径从39.9μm减少到了 20.4μm,涂层使多孔材料具有了亲水-水下疏油性能。性能研究发现,将处理后的多孔陶瓷材料切成薄片状作为过滤膜使用,油水混合物经过时只有水能通过,从而达到油水分离的效果,材料的油水分离过程无需借助外力,且分离效果优良,重复利用多次分离效果几乎没有变化。
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