漆酚與Fe3O4協(xié)同超疏水改性三聚氰胺海綿用于高效油水分離

曹亞飛, 崔晨乙, 郭昌祥, 齊寶金, 陳 飛

漆酚與Fe3O4協(xié)同超疏水改性三聚氰胺海綿用于高效油水分離

曹亞飛, 崔晨乙, 郭昌祥, 齊寶金, 陳 飛

(西安交通大學 化學工程與技術學院, 陜西 西安 710049)

含油污水對生態(tài)環(huán)境造成了極大破壞，油水分離已成為亟待解決的環(huán)保難題。為了解決油水分離問題，通過簡單浸涂法將納米Fe3O4和漆酚協(xié)同修飾于兩親性三聚氰胺海綿(MS)表面，改性所得漆酚-Fe3O4-漆酚三聚氰胺海綿(UFeU-MS)材料實現(xiàn)了海綿基底從超親水-超親油到超疏水-超親油的轉換。由于漆酚含有鄰苯二酚基團與15～17碳長烷基鏈，一方面使用一定濃度漆酚將Fe3O4與海綿進行黏附；另一方面借助長烷基鏈降低海綿表面能。通過對UFeU-MS進行表征分析驗證，其表面水接觸角高達160.9°±1.8°，滿足超疏水-超親油的要求；吸收有機溶劑和油類物質的質量大于其自身的21倍，10次吸附-解吸循環(huán)分離效率可以保持在97.77%；經不同pH溶液浸泡水接觸角可以保持在147°以上，也適應于酸堿環(huán)境的油水分離。飽和吸附后的海綿既可經過簡單的物理擠壓回收溶劑，也可通過外加磁場遠程回收。

超疏水；表面改性；油水分離；三聚氰胺海綿

1 前 言

石油泄漏[1]以及工業(yè)生產中產生的大量含油廢水流入河流、湖泊，給生態(tài)帶來了極大的破壞，因此含油廢水的有效處理成為了亟須解決的難題[2]。目前頻繁使用的包括重力驅動分離[3]、原位焚燒[4]、機械收集[5]、化學分解[6]、吸附[7]以及生物降解[8]等在內的多種油水分離方法都存在著分離效率低、可重復使用性差、對環(huán)境造成二次污染以及成本較高等缺點。……