柔性二硫化鉬海綿的制備及其油水分離和吸附性能研究.pdf

1、隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程，石油作為戰(zhàn)略物資得到各國(guó)政府的重視，這使得海洋石油開采及海上石油運(yùn)輸?shù)玫搅搜杆侔l(fā)展。不幸的是海上原油泄漏事故經(jīng)常發(fā)生，這些溢油事故如果不能得到及時(shí)處理，會(huì)導(dǎo)致油污不斷擴(kuò)散，從而對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重傷害。與此同時(shí)，工業(yè)廢水和隨意排放的日?；瘜W(xué)試劑污染現(xiàn)有優(yōu)質(zhì)水資源，給自然界的自我恢復(fù)能力帶來(lái)了很大挑戰(zhàn)。如何有效凈化被污染的水資源、保護(hù)環(huán)境成為了各國(guó)政府和科學(xué)家亟待解決的課題。因此，本文探索出簡(jiǎn)單有效的制備三維Mo

2、S2油水分離材料和吸附材料的方法，并研究了其油水分離性能和吸附性能。主要研究結(jié)果如下：
　　(1)采用浸涂法將MoS2與柔性三聚氰胺甲醛海綿結(jié)合制備了MoS2超疏水超親油海綿，通過重復(fù)浸涂干燥過程控制MoS2納米片在海綿上的加載量，當(dāng)加載量增加到8.4％時(shí)，材料接觸角達(dá)到了150°±2°，具有超疏水性能。在不同的pH值和溫度條件下材料的疏水性能保持高度的穩(wěn)定性。材料具有較高的吸油能力，可吸收約自身重量的82-159倍的油品；經(jīng)過5

3、0次吸油循環(huán)周期后，材料的吸油能力幾乎保持不變；甚至在80℃的油水混合物中進(jìn)行30個(gè)周期測(cè)試，其高溫下油水分離性能與常溫下幾乎相同。進(jìn)一步對(duì)材料的機(jī)械性能進(jìn)行研究，經(jīng)過1000次的壓縮以及多次的彎曲、扭曲，材料依然可以迅速恢復(fù)其初始形態(tài)。另外，在火焰下對(duì)材料進(jìn)行阻燃性測(cè)試，結(jié)果表明其具有良好的阻燃性。將MoS2超疏水超親油海綿、導(dǎo)管和蠕動(dòng)泵進(jìn)行簡(jiǎn)單結(jié)合實(shí)現(xiàn)連續(xù)油水分離，上下晃動(dòng)的水面并沒有影響裝置的油水分離效率。經(jīng)過長(zhǎng)達(dá)10 h的連續(xù)工

4、作后該裝置依然保持非常好的油水分離效果。
　　(2)采用水熱法制備MoS2，通過浸涂法將MoS2與柔性三聚氰胺甲醛海綿結(jié)合制備了MoS2吸附海綿，對(duì)其進(jìn)行了 XRD、拉曼、TEM、SEM表征分析。以吸附甲基橙為模型研究MoS2吸附海綿的吸附凈化性能。相對(duì)于傳統(tǒng)的粉末吸附材料而言，三維多孔吸附材料有效避免了粉末吸附材料所造成的二次污染問題，同時(shí)具有非常好的吸附凈化效果，當(dāng)吸附時(shí)間為12 min時(shí)，甲基橙溶液的脫色率達(dá)到了99.7%。