聚氨酯海綿基超疏水親油材料的制備及其應用.pdf

1、隨著經濟的快速發(fā)展，原油的開采、加工、運輸以及各類煉制油的大量使用，導致大批油品進入水體，污染、毒害水產資源，惡化生存環(huán)境，危害人類健康。因此，含油廢水的綜合治理亦成為目前迫切需要摸索、研究的課題。在過去的幾十年里，由荷葉的啟發(fā)，帶來了超疏水新材料的新概念，其有望應用于實際的含油廢水的處理當中。然而，這些新材料卻也存在著反應過程復雜、時間長、成本髙等一系列缺點，因此對新材料進行進一步的優(yōu)化就顯得非常有必要。聚氨酯海綿是一種輕質多孔的材料

2、，近年來因其自身的多孔性、彈性、易大量工業(yè)化生產等特點被制備成吸附材料。本論文對具有雙親性的聚氨酯海綿進行一系列的改性，得到了超疏水親油性質的復合新型材料。主要研究內容分為如下三個部分：
　　(一）采用富甲基桂源為聚硅氧烷前驅體，以商品化的聚氨酯海綿為基底，通過浸漬、水解-縮聚一步法得到聚硅氧烷改性聚氨酯海綿吸附材料。通過紅外光譜、透射電鏡、掃描電鏡、接觸角測量等手段對樣品的結構和性質進行表征。最后，以柴油、菜籽油、潤滑油、氯仿、

3、N,N-二甲基甲酰胺、四氫呋喃、乙醇、丙酮等模擬環(huán)境含油廢水進行循環(huán)吸附實驗，來測試改性聚氨酯海綿的吸附性能以及循環(huán)使用性能。
　　(二）為了進一步提高改性聚氨酯海綿材料的疏水親油性能，選用氧化石墨烯為分散介質，通過浸漬、水解-縮聚一步法制備聚硅氧烷/氧化石墨烯改性聚氨酯海綿吸附材料，得到具有超疏水性質的海綿吸附材料。由于氧化石墨烯的加入，導致聚硅氧烷顆粒粒徑更小、分布更均勻，復合材料表現出超疏水的性質。針對模擬含油廢水進行的吸附

4、實驗發(fā)現，其吸附容量為自身重量的80-180倍，并且重復吸附性能穩(wěn)定。
　　(三）金屬氧化物因其成本低、環(huán)境友好、來源廣泛等優(yōu)點吸引研宄人員的關注。選用四氧化三鐵/氧化石墨烯雜化材料作為前驅體對聚氨酯海綿進行改性，并輔以十八硫醇修飾以進一步降低其表面能，從而制備出超疏水親油的聚氨酯海綿吸附材料。針對模擬含油廢水進行的吸附實驗發(fā)現，其吸附容量為自身重量的80-180倍，并且重復吸附性能穩(wěn)定。同時，復合材料表現出弱磁性，提髙了材料回收