还原氧化石墨烯亲油疏水材料的制备及性能评价

石墨烯类材料作为理想的碳纳米材料具有三维网状空间结构、巨大的比表面积和良好亲油疏水性能,被广泛应用于增强高分子材料。介绍了氧化石墨烯发泡法制备吸油材料,即聚氨酯材料在发泡过程中加入氧化石墨烯(GO)改性剂,随后对其还原,制备还原氧化石墨烯亲油疏水材料,并进行了结构表征及室内评价,重点探讨了氧化石墨烯浓度对材料吸附性能的影响,材料亲油疏水性能以及静态、动态油水分离效率。同时,对比总结其他石墨烯改性吸油材料的优缺点及目前存在的问题,最后概括本方法制备吸油材料的技术优势,为GO/CNTs等纳米材料制备高附加值产品工业化提供参考。

改性海绵亲油疏水材料在含油污水处理中的应用研究

物理吸附分离技术作为油水分离的主要发展方向,具有成本低,操作简单和环境友好等优点,海绵作为具有三维网状结构的多孔材料,具有很强吸附性能,可以作为亲油疏水吸附材料的基材。综述了聚氨酯和三聚氰胺海绵疏水改性的最新成果。从疏水改性层的种类出发,介绍了硅烷表面改性、石墨烯改性和纳米材料改性3种改性海绵亲油疏水材料的制备方法,同时指出目前合成方法存在的不足之处主要体现在改性层脱落、制备工艺复杂和难处理乳化油等方面。

基于“旋流+亲油疏水膜”工艺的井下油水分离实验研究

文中综合旋流+膜分离技术于一体,设计了一种井下“旋流+亲油疏水膜”分离装置。对这种装置进行了样机实验和相关性能研究,确定了膜的最优结构形式、膜与旋流复合的最优形式。研究结果表明:当将亲油疏水膜与旋流耦合时,膜外不用安装罩时油水分离效果更优;当将旋流油水分离的出油口与膜分离后的出油口连接在一起时,在出水口分流比较小时膜的存在对于促进油水分离效果较明显,出水口分流比较大时膜对于促进油水分离效果较不明显。

不同规格聚氨酯海绵亲油疏水改性对比研究

针对海上溢油事故应急吸附材料制备使用等问题,文章选取了市面常见的4种不同规格(18BF、20BF、25BF和30BF)的聚氨酯海绵,以二甲基硅油和乙酸乙酯等作为改性试剂,通过海绵清洗、浸泡和固化步骤,将海绵进行亲油疏水改性.然后通过万能材料试验机、接触角测定仪等检测了改性后海绵的抗拉伸强度、海绵与蒸馏水的接触角以及改性海绵对二甲苯的吸附倍率等指标.结果表明:改性后海绵与蒸馏水的接触角达到了145°~150°,接近超疏水的程度;改性后18BF、20BF、25BF和30BF对二甲苯的初次吸附倍率分别为:41.91 g/g、50.23 g/g、32.86 g/g、33.89 g/g,经20次挤压循环使用,18BF、20BF、25BF和30BF海绵对二甲苯的平均吸附倍率为43.84 g/g、48.51 g/g、37.90 g/g和33.44 g/g,依然保持了较好的疏水性能以及较大的吸附倍率.因此文章提供的以海绵为基体,经化学试剂亲油疏水改性方法制备的油类吸附材料,具有吸油效率高、吸附倍率稳定、可循环使用等优势,可作为水体油类泄露时的应急处理材料.

基于3D打印技术制备亲油疏水多孔膜及其性能研究

为解决含油废水处理问题,实现油水高效分离,利用3D打印技术制备出多孔膜,并用石墨烯对该膜表面进行修饰改性,而后得出亲油疏水多孔膜。通过实验测试该亲油疏水多孔膜对不同种类油水混合物的分离效果,探究影响油水分离效率的主要因素。结果表明,利用该方法制备的亲油疏水多孔膜具有良好的亲油疏水性。

不同改性剂对聚氨酯海绵亲油疏水改性研究

以聚醚多元醇C3050H为原料制备了聚氨酯海绵,同时分别以二甲基硅油、疏水性二氧化硅粉体材料等3种改性试剂对聚氨酯海绵进行了疏水改性。通过冷场发射扫描电子显微镜(FESEM)、静态接触角、力学拉伸等性能表征,对不同改性聚氨酯海绵对二甲苯的吸油倍率及200次循环使用性能进行了测定比较。结果表明:3种改性聚氨酯海绵均具有良好的疏水亲油性,对二甲苯的初次吸附倍率分别为0.81g/cm^3 、0.90g/cm^3 和0.85g/cm^3 ,使用200次后,对二甲苯的吸附倍率分别为0.69g/cm^3 、0.82g/cm^3 和0.71g/cm^3 ,与初次吸附倍率相比,仅分别降低了14.8%、8.89%、16.5%,与水的静态接触角仅分别降低了3.56%、8.11%和4.17%,循环使用后依然保持了较好的亲油疏水性能。研制的3种改性聚氨酯海绵具有吸附倍率稳定、可循环使用、无二次污染的特性,可作为水体苯系物泄露时的应急处理材料。

恩平稠油油藏亲油疏水支撑剂实验优选研究

针对恩平稠油油藏控水工艺中对亲油疏水支撑剂的需求,通过对市售的3种超轻亲油疏水支撑剂和两种亲油疏水陶粒的基础性能和疏水性能评价,结合控水充填工艺对充填效率的需求,优选出一种超轻亲油疏水支撑剂ZH作为稠油油藏防砂控水充填使用。实验结果表明:优选的超轻亲油疏水支撑剂ZH接触角达到135°,在柴油中的NFRR值为2.55,在恩平稠油中的NFRR值为2.51,在稠油中仍具有良好的亲油疏水能力。优选的亲油疏水支撑剂ZH在海上稠油油藏成功应用于3口井,控水增油效果显著。

3D打印亲油疏水多孔膜分离效率的影响因素

实验测试了3D打印亲油疏水多孔膜对不同种类油水混合物的分离效果,探究了油水混合物分离效率的影响因素。结果表明:多孔膜对于实验所选的6种油水混合物的分离效果皆较好,分离效率可达85%以上,尤其对于疏水性液体分离效果更好;不同酸碱度的同一种油水混合物的分离效率基本相同;多孔膜孔径对油水混合物分离效果影响较大,当孔径为0.4mm时,多孔膜对油水混合物的分离效率最高;在保证膜强度满足使用要求的条件下,实际生产中建议选用4、6层的多孔膜。

超亲油超疏水表面改性无纺布的制备与研究

利用多巴胺原位聚合对家用无纺布进行改性,探究经改性后无纺布的疏水性能、油吸附性能变化情况。实验结果表明,经聚多巴胺改性后的家用无纺布油吸附量较未改性的无纺布油吸附量提升约63.50%,且改性后的无纺布有一定的疏水特性,具有良好的应用前景。

基于STM32的智能海水油污清洁系统

随着经济全球化的发展,石油海运成为各国之间经济往来的重要途径之一。伴随海上运油量的增长,海面漏油也频繁发生,油性污染物对环境和人类造成的危害越来越严重,且原油属于不可再生资源,回收得当能够避免资源浪费,减少资金损失。本论文在借助STM32单片机以及C语言编程制作智能遥控小船,将其与以纳米氧化锌作为基本材料制作的亲油疏水磁性海绵相结合,运用蓝牙控制远程操控携带纳米海绵的小船驶入集油器中进行海水净化及原油回收。

一步水热改性石英砂支撑剂及性能研究

为提高石英砂在压裂液中的分散稳定性,采用十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)对传统石英砂表面进行改性。结果表明,CTAC质量分数为0.6%,在80℃中性条件下与石英砂反应120 min,可以使石英砂的沉降速度降低44.85%。改性前后石英砂与水的接触角由28.233°增至87.853°,表明石英砂表面的疏水性有大幅度改善,石英砂颗粒与水分子之间的排斥力增大。表面自由能由83.342 mJ/m^(2)降至22.379 mJ/m^(2),表面自由能降低使系统更加稳定,从能量的角度解释了改性后石英砂沉降速度降低的原因。改性后石英砂的zeta电位是改性前的2倍,石英砂颗粒之间的静电斥力明显增大,从而使颗粒之间不容易聚沉,体系更加稳定。

规整聚结除油工艺的应用

大庆油田采油一厂三元复合驱石油废水处理站,处理规模4000m3／d,以规整聚结除油工艺为主体,聚结填料选用聚氯乙烯,其空间结构独特,传质条件好,是聚结机理丰富的新型规整填料。经过3年的运行表明,此工艺不需投加任何药剂,运行费用低,抗冲击负荷能力强,聚结除油效果稳定,各项出水指标满足三元复合驱回注水质标准。

膜法液压油过滤净化技术研究

现有的液压油污染控制技术过滤精度低,危废产生量大,迫切需要节能、环保的净化技术.采用超亲油疏水中空纤维膜净化液压油,研究过滤前后液压油的理化性质、污染度和添加剂含量的变化情况;还考察了膜通量衰减情况以及膜系统的稳定运行工艺.研究结果表明,膜过滤前后液压油的黏度、黏度指数等理化性质以及添加剂含量基本不变,膜过滤对液压油中的间隙颗粒和油泥有近100%的去除效果,对水分也有39.1%的去除效果.根据国家标准《GB1118.1—2011液压油》中对46#抗磨液压油的要求,滤过液可在同等应用工况下继续使用.单个运行周期内,膜通量从初始的3.7L/(m^(2)·h)降低至2L/(m^(2)·h)左右,气反洗或油反洗均可恢复至初始膜通量;采用产油-气反洗-产油-气反洗-产油-油反洗运行工艺可以使膜系统稳定运行.超亲油疏水中空纤维膜用于液压油污染控制具有较高的可行性.

碳纳米管改性的丙烯酸酯类高吸油树脂的吸油性能研究

为了减轻油轮在运输过程中对水体造成的污染,进而去除水中的微量油,以甲基丙烯酸十八酯(SMA)和甲基丙烯酸异辛酯(EHMA)为功能单体,以苯乙烯(St)为结构单体合成高吸油树脂,协同碳纳米管(CNTs)进行修饰,制备了聚SMA-EHMA-St(PSES)和CNTs复合材料PSES-CNTs,对复合材料吸收汽油、柴油和煤油纯油样品及含油水样的效果进行试验。采用红外光谱、热重、接触角测试和扫描电子显微镜等对产物进行了表征和测试,结果表明,材料的最高耐受温度为310℃,其表面为多颗粒的非紧密堆积,存在一定的孔隙;对纯油样品汽油、柴油和煤油吸油率分别为16.63、 18.54和15.27 g/g,含油水样中汽油、柴油和煤油脱除率分别为98.89%、66.24%和99.31%;同时还发现材料具有良好的疏水性能,该复合材料在含油废水处理领域具有较大的潜力。

智能表面可润湿性材料的研究进展

润湿现象广泛存在于自然界和工程应用中,智能表面可润湿性材料日益成为研究的热点,近年来引起了人们的广泛关注。综述了润湿性的理论模型、疏水/亲油行为理论和亲水/水下超疏油理论,同时对近些年来国内外可润湿性的不同响应系统(电、pH、光、热、离子等响应刺激系统)进行了综述,改变响应材料的表面和化学性质,导致材料可润湿性的改变。展望了未来可润湿性的研究方向,对润湿表面理论和应用方面存在的一些挑战进行了总结和建议。

润湿性油水分离网膜技术综述

油水分离网膜利用油和水在不同润湿性网膜铺展、渗透程度的不同进行油水分离,是进行污水处理的重要方法之一。本文综述了近年来亲油疏水网膜、亲水疏油网膜及刺激响应润湿性转换网膜的技术发展脉络及各自优缺点。