粉煤灰超疏水不銹鋼網(wǎng)的制備及油水分離

油污染水源已經(jīng)成為全球亟需解決的重要環(huán)境問(wèn)題之一。目前，工業(yè)處理含油廢水主要采用吸附法，但吸附劑在吸附油類有機(jī)物的同時(shí)也會(huì)吸附水分子，這種較差的吸附選擇性極大地限制了這類材料在油水分離領(lǐng)域的應(yīng)用，造成了能量浪費(fèi)和環(huán)境污染。而超疏水界面材料由于其特殊的表面浸潤(rùn)性和快捷油回收性能，受到了國(guó)內(nèi)外研究者的廣泛關(guān)注。粉煤灰顆粒由于其自身分級(jí)尺寸的特點(diǎn)，是一種構(gòu)筑超疏水表面微納米結(jié)構(gòu)優(yōu)良的材料。本文提供一種利用樹脂粘結(jié)制備超疏水不銹鋼網(wǎng)的方法。首先，將粉煤灰用硬脂酸溶液進(jìn)行表面修飾；然后，采用雙酚A型環(huán)氧樹脂將改性后的粉煤牢固地粘結(jié)在不銹鋼網(wǎng)骨架表面，得到超疏水不銹鋼網(wǎng)材料。本文將工業(yè)廢棄物粉煤灰用于構(gòu)筑超疏水材料表面，并用于油水混合物的分離，這不僅可給化工企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益，還會(huì)產(chǎn)生長(zhǎng)遠(yuǎn)的環(huán)境效益。因此，開展粉煤灰超疏水不銹鋼網(wǎng)的研究，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)和生活中含油廢水處理技術(shù)進(jìn)步及可持續(xù)發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。摘要：采用樹脂粘接法，將硬脂酸修飾后的粉煤灰用環(huán)氧樹脂粘接在不銹鋼網(wǎng)骨架表面，制備了超疏水不銹鋼網(wǎng)，并對(duì)其進(jìn)行了TEM、SEM、FTIR和接觸角等表征。結(jié)果顯示，在高倍顯微鏡下改性后的超疏水不銹鋼網(wǎng)表面呈一定粗糙度的微納米分級(jí)結(jié)構(gòu)，靜態(tài)水接觸角高達(dá)153°。此外，該超疏水不銹鋼網(wǎng)具有良好的機(jī)械穩(wěn)定性和超疏水耐久性，其表面經(jīng)機(jī)械磨損100次后水靜態(tài)接觸角仍高達(dá)141°。該材料用于多種油/有機(jī)溶劑與水混合液的分離中，分離效率均高于94%。結(jié)論（1）制備的粉煤灰超疏水不銹鋼網(wǎng)采用樹脂粘結(jié)，無(wú)需特殊設(shè)備、工藝簡(jiǎn)便快捷、環(huán)境友好、成本低廉。其表面水靜態(tài)接觸角為153°，具有優(yōu)異的機(jī)械穩(wěn)定性和超疏水耐久性，經(jīng)過(guò)機(jī)械磨損實(shí)驗(yàn)100次后，表面水靜態(tài)接觸角仍高達(dá)141°。（2）制備的粉煤灰超疏水不銹鋼網(wǎng)可實(shí)現(xiàn)多種油/有機(jī)溶劑與水混合液的分離，分離效率最高可達(dá)98%，經(jīng)過(guò)10次油/水循環(huán)分離實(shí)驗(yàn)后，分離效率沒(méi)有明顯下降。因此，深入地研究材料空間結(jié)構(gòu)、形貌等物化性能對(duì)其表面水