疏水亲油复合材料的制备及其处理含油废水的研究
含油废水的污染已经严重地影响了生态平衡和人体健康，为了解决含油废水中油水分离的问题，本文选用了阳离子聚合的方式合成了聚二乙烯基苯(PDVB)复合材料。本实验合成的PDVB纳米材料是一维的中空的纳米管结构，具有十分好的疏水亲油效果，疏水角为133.5°。 疏水亲油材料在处理含油废水中具有非常好的应用前景，可是PDVB一维纳米纤维材料呈现粉末状构造，在实际应用中回收利用并不方便，因此实验采用将Fe3O4纳米颗粒负载到PDVB纤维中以及将PDVB纳米材料负载到无纺布纤维上以方便PDVB纳米材料的回收。实验研究发现:在80mL的正己烷有机溶剂中加入2.4mL的二乙烯基苯(DVB)单体和240μL的三氟化硼乙醚(BFEE)引发剂能制备出性能及产量较好的PDVB纳米材料，在该阳离子聚合体系中加入0.175g的四氧化三铁纳米颗粒或者0.0264g的十八烷基三氯硅烷(OTS)改性无纺布可以制备出磁性PDVB纳米复合材料和无纺布负载型PDVB复合材料。 吸附模拟含油废水的实验表明:对于含油浓度为2500mg·L-1的模拟含油废水，在30℃下，经过0.01g磁性PDVB纳米复合材料的吸附5min后，去除率为89.18％，含油浓度降低至270.46mg·L-1，磁性PDVB纳米复合材料的吸附容量达到11.89g·g-1，且重复解吸10次后，其吸附容量仅下降了6.64％，表明磁性PDVB纳米复合材料的稳定性非常好;对于含油浓度为1500mg·L-1的模拟废水，在30℃下，经过1cm2的无纺布负载型PDVB复合材料的吸附10min后，去除率为90.2％，含油浓度降低至146.94mg·L-1，无纺布负载性PDVB复合材料的吸附容量达到6.51g·g-1，且重复解吸10次后，其吸附容量下降了14.13％，这可能是因为在重复解吸过程中无纺布上部分PDVB纤维脱落造成的。 磁性PDVB纳米复合材料吸附等温线跟Langmuir经验吸附模型拟合，无纺布负载型PDVB复合材料与Temkin经验吸附模型拟合;磁性PDVB纳米复合材料和无纺布负载型PDVB复合材料动力学模型均与准二级动力学模型和颗粒内扩散模型拟合，R2均在0.9以上。该复合材料可以直接地应用在被石油及其副产物污染的水体上面上回收方便，且吸附过程极快，在含油废水的油水分离方面具有很好的应用前景。
纳米复合材料;聚二乙烯基苯;纳米管结构;疏水亲油效果;含油废水
北京化工大学
硕士
环境科学与工程
胡翔
2017
中文
TQ423
99
2017-08-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）