超疏水复合海绵材料的制备及在油水分离的应用

张颖, 张骞, 张瑞阳, 刘帅卓, 范雷倚, 周莹

超疏水复合海绵材料的制备及在油水分离的应用

张颖1,2, 张骞1,2, 张瑞阳2, 刘帅卓2, 范雷倚2, 周莹1,2

(西南石油大学 1. 油气藏地质及开发工程国家重点实验室; 2. 材料科学与工程学院, 新能源材料及技术研究中心, 成都 610500)

含油污水的治理已经成为世界性的难题, 如何有效分离油水混合物成为亟待解决的问题。本研究通过绿色环保、简单浸蘸的表面修饰法, 以三聚氰胺海绵(MS)作为基底材料, 选择氧化石墨烯溶液(GO)与聚四氟乙烯浓缩分散液(PTFE)的混合液对MS改性, 成功制备出性能优异的超疏水材料(GPMS)。采用X射线衍射仪(XRD), 热重分析仪(TG)、傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)对制备的GPMS进行结构、形貌和组分分析, 并对其表面浸润性、压缩循环性、选择吸附性能以及连续油水乳浊液分离性能进行了系统研究。结果表明, 制备的GPMS具有超疏水性(疏水角可达168°); 机械性能优越, 可以完成50次压缩循环实验; 能够选择性地吸附水上浮油与水下重油, 还可对油水乳浊液实现高效分离, 是一种具有实际应用价值的含油污水治理材料。

三聚氰胺海绵; 超疏水; 油水乳浊液分离; 含油污水

石油工业与化工企业的发展使得石油与有机物等大量泄漏, 不仅污染河流、对水资源造成巨大的污染, 而且给人类带来了不可挽回的经济损失, 严重危害了人类及动植物的健康与安全[1-2]。含油废水中乳浊液的排放, 更使海水遭受大面积不可逆转的污染, 大量海洋植物和动物的生存环境遭到严重破坏。……