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生活和工业生产中含油废水的排放及石油开采过程中的泄漏,不仅对生态环境造成危害,且通过食物链威胁人类及其他生物的生命安全。目前科研工作者已经对油水分离领域有了比较系统的认识,并从材料基底、表面化学修饰等方面也给出了很多令人满意的设计和想法。通常,智能油水分离材料大多关注点在于如何实现表面浸润性的智能调控,但是孔径的大小也是影响油水/乳液分离的重要因素,目前对孔径大小的智能调控的报道很少。本文以聚氨酯(PU)海绵为基底,制备了超疏水形状记忆聚氨酯海绵(SMP-TPI/PU海绵)和超亲水形状记忆聚氨酯海绵(SMP-TPI/PDA/PEI PU海绵),研究了它们对普通不相溶油水混合物及乳液体系的分离性能。具体的研究内容如下:首先采用简单的浸渍法,以三维多孔PU海绵为基底,形状记忆聚合物TPI(反式1,4-聚异戊二烯)为修饰剂,成功制备了超疏水SMP-TPI/PU海绵。本文提出了将PU海绵与形状记忆聚合物TPI结合应用的方法,实现了固定PU海绵形变的想法。通过一系列研究发现,压扁前TPI-PU海绵由于具有孔隙结构,且其表面浸润性为超疏水,可以实现水中重油和浮油的吸附,且在5个循环内吸附性能不降低,对正己烷的吸附达自身重量的80倍多。压扁后且形变固定的SMP-TPI/PU海绵孔径变小,适应于多种油包水乳液破乳。其次又采用浸渍法,以制备好的SMP-TPI/PU海绵为基底,PDA/PEI为亲水修饰剂成功制备了超亲水SMP-TPI/PDA/PEI PU海绵,实现TPI-PU海绵表面浸润性的改变,由超疏水转变为超亲水,浸润性的改变为其扩展应用研究提供了新的思路。所制备材料表面的亲水性在70℃高温时,仍然保持稳定,保证了后续压扁后固定形变升温到70℃,其浸润性不发生变化,不影响水包油乳液分离的研究。但是,这种超亲水性表面在强酸或者强碱的环境中不稳定,其表面的超亲水状态会很快消失,表明超亲水SMP-TPI/PDA/PEI PU海绵不能应用于极端条件下的分离。制备了由三种乳化剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、十二烷基硫酸钠(SDS)、吐温20(Tween 20),三种有机溶剂甲苯、正己烷、正庚烷配置的九种水包油乳液体系,探究了超亲水SMP-TPI/PDA/PEI PU海绵对水包油乳液的破乳。结果表明超亲水SMP-TPI/PDA/PEI PU海绵适用于以上每一种乳液的破乳,对其分离流速和分离效率进行量化后,发现流速均超过1500 L-1m-2h-1,分离效率也都接近95%。