一、亲油型纳米SiO_2的制备及其分散稳定性研究（论文文献综述）
黄学武[1]（2021）在《超浸润聚氨酯纤维复合材料的制备及其在油水分离中的应用研究》文中提出石油泄漏事故频发,工业生产及日常生活中含油污水的大量排放对生态环境造成了严重的污染,极大地威胁着人类的日常生活及身体健康。如何快速、高效地实现对不同种类的、体系复杂的油水混合物进行分离,以重新获取高纯度的油品或纯水已成为当今科学界面临的巨大挑战之一。随着仿生学和界面理论的快速发展,对油相或水相具有特殊润湿行为的超浸润材料在油水分离中应用已越来越受到科研工作者们的关注。本论文以仿生学为指导,通过对聚合物纳米纤维表面的微观形貌和化学组成进行设计和调控,制备了一系列具有特殊润湿行为的聚合物纳米纤维膜复合材料,探究了材料结构与性能之间的关系,实现不同类型的油水混合物的高效分离。本论文的研究内容主要分为以下五个部分:1.羟/羧基化碳纳米管（ACNTs）的选择性分布及其对PU复合纳米纤维膜浸润性的影响通过超声场及氢键驱动ACNTs在电纺PU纳米纤维表面组装,以制备出ACNTs@PU复合纳米纤维膜。与传统混合共纺相比,超声诱导吸附的方法能保证ACNTs选择性分布在PU纳米纤维表面。均匀分布在纳米纤维表面的ACNTs与PU分子结构中的亚氨基和羰基形成氢键作用,加上由于超声作用引起纤维表面的界面烧结,使ACNTs与PU纳米纤维形成较强的界面相互作用,提高了纤维膜的力学性能。吸附在纤维表面的ACNTs在增加纤维表面粗糙度的同时,也赋予了复合纳米纤维膜优异的导电性能。表面粗糙度的提高有助于提高复合纤维膜的表面浸润性,研究证明表面吸附有ACNTs的PU纳米纤维膜具有优异的亲水/水下超疏油性能,当超声处理时间达到30 min时,其在空气中水的CAs值可达15°,水下油的CAs值可达155°以上。更为重要的是,这种亲水/水下超疏油性即使在100%的应变条件下依旧能保持稳定。随后,将所制备的复合纳米纤维膜应用于乳化水包油型乳液的分离,其展现出较高的分离效率与循环稳定性。2.超亲水PDA/ACNTs@PU复合纤维膜的制备及其在油水分离中的应用为进一步改善第一部分内容中ACNTs@PU复合纳米纤维膜的表面的亲水性,本部分利用多巴胺（DA）在碱性条件下的自聚合作用,将PDA修饰到ACNTs@PU复合纳米纤维的表面,以制备出PDA/ACNTs@PU复合纳米纤维膜。PDA、ACNTs与PU纳米纤维之间形成的多重氢键有助于进一步提高复合纳米纤维膜的界面相互作用,进一步提高了复合纳米纤维膜的杨氏模量与拉伸强度。由于纤维表面具有ACNTs与PDA构筑的粗糙表面结构,故而复合纳米纤维膜具有优异的超亲水/水下超疏油性能,并且这一表面特殊浸润性在不同应变条件下或经多次循环拉伸后仍能保持稳定。此外,该复合纤维膜可有效实现分层轻油与水以及乳化水包油型乳液的高效分离,其分离通量可达5000L·m-2·h-1以上,分离效率高达99%以上。在多次循环分离后,分离通量与效率依旧能保持稳定。这种具有独特的PDA/ACNTs壳与聚合物纤维核结构的柔性复合纳米纤维膜材料在实际含油污水的处理中具有巨大的应用潜力。3.超疏水PSi/CNTs@PU复合纤维膜的制备及其在油水分离中的应用在上一章内容中,制备的超亲水/水下超疏油复合纤维膜材料能实现分层轻油与水以及乳化水包油型乳液的分离,但对于密度大于水的油与水以及乳化油包水型乳液的有效分离却无能为力。为此,在本章内容中,通过超声诱导吸附的方法将具有一定疏水性能的CNTs吸附到PU纳米纤维的表面,随后利用甲基三氯硅烷（MTS）的水解反应,使其在CNTs@PU复合纳米纤维的表面修饰一层低表面能的聚硅氧烷,以制备出超疏水/超亲油的PSi/CNTs@PU复合纳米纤维膜材料。CNTs与PSi的表面修饰改性在提高PU纤维表面的粗糙度的同时,显着提高了复合纳米纤维膜的力学性能,并赋予复合纳米纤维膜一定的导电性能。表面粗糙度的提高以及低表面能物质的修饰,显着提高了复合纳米纤维膜的超疏水/超亲油性能。该PSi/CNTs@PU复合纳米纤维膜不仅具有良好的机械稳定性,而且还具备优异的耐化学腐蚀性能,所制备的PSi/CNTs@PU复合纳米纤维膜能高效地分离含强酸、强碱、高盐含量的油水混合物,对苛刻的油水分离工作环境具有极强的适应能力。4.非对称CNTs@PU-PDA/ACNTs@PU复合纤维膜的制备及其在油水分离中的应用在前面几章内容中,所制备的超浸润复合纳米纤维膜只能单一地截留油水混合物水相或者油相,而使油相或水相通过分离膜材料,以实现油水混合物的高效分离。在本章内容中,受荷叶两面具有相反浸润性的启发,制备出了具有非对称超浸润性的PU复合纳米纤维膜。具体的制备方法为在超亲水/水下超疏油的PDA/ACNTs@PU复合纳米纤维膜表面电纺一层PU纳米纤维,然后用CNTs对这一侧的纤维表面进行表面修饰,以构筑非对称超浸润复合纳米纤维膜的疏水层。得益于Janus膜两侧完全相反的浸润性,所制备的复合纳米纤维膜在分离不同类型的油水混合物都表现出高分离通量和出色的分离效率,并且在多次循环分离后,其分离通量与效率都能保持相对稳定,有望在不同含油污水的处理中得到广泛的应用。5.光热驱动超浸润可逆转变PNIPAM/CNTs@PU复合纤维膜的制备及其在油水分离中的应用在第四章内容中,我们已通过将具有完全相反浸润性能的复合纳米纤维膜材料有机结合在一起,实现了对不同类型的油水混合物的分离。但在分离过程中,需要根据所分离油水混合物性质,来调整疏水层或亲水层的朝向才能实现油水混合物的有效分离。为此,在本部分内容中,利用CNTs的光热转化与PNIPAM的温敏特性,制备出了具有光热可逆转变超浸润性的PNIPAM/CNTs@PU复合纳米纤维膜材料。具体方法利用NIPAM的原子转移自由基聚合反应,将具有温敏特性的聚合物PNIPAM接枝到CNTs@PU复合纳米纤维膜的表面。在红外光照条件下,CNTs吸收的热量能有效传递给接枝在其表面的PNIPAM分子链,使PNIPAM的分子链的结构发生改变,进而实现复合纳米纤维膜表面浸润性的可逆转变。得益于复合纳米纤维膜超浸润性的可逆转变,所制备的PNIPAM/CNTs@PU复合纳米纤维膜在分离不同类型的油水混合物时都表现出较高分离通量和分离效率,并且在多次循环分离后,其分离通量与效率都能保持相对稳定,有望在不同含油污水的智能可控分离中得到广泛的应用。
孙文文[2]（2021）在《水下超疏油-油下疏水石墨烯微滤膜的制备及其油水分离性能研究》文中指出近年来,由于石油泄漏事故和工业废水的增多,造成了一系列的生态和环境灾难,含油废水的处理引起了人们的广泛关注。常规的方法,如燃烧法、生物降解法、电絮凝等存在分离效率低、成本高、能耗高等缺点,特别是乳化油的分离,更成为分离领域的难题。为了解决上述问题,人们设计了诸多材料,特别是具有特殊润湿性的压力驱动过滤膜。在本文,采用电化学剥离的方法,制备了水分散性较好、具有一定缺陷程度的石墨烯,并通过抽滤法制备了石墨烯-二氧化硅微滤膜,并应用于油水乳化油的分离。首先在超声辅助剥离的条件下,采用电化学方法制备了水分散性较好的石墨烯（GR）。通过抽滤的方法在聚对苯二甲酸乙二醇酯表面（PET）表面制备了GR-SiO2微滤膜。研究了不同SiO2含量对GR-SiO2微滤膜结构、润湿性以及对乳化油分离效率的影响。结果表明,随着SiO2含量的增多,GR-SiO2微滤膜表面粗糙度逐渐增加,亲水性也逐渐增加,水下油接触角（UWOCA）和油下水接触角（UOWCA）也增加。当SiO2含量增加到0.05 g时,GR-SiO2微滤膜的水下油接触角和油下水接触角分别为150.0°和132.0°,达到了水下超疏油的状态,水通量达到828.06 L/m2·h-1,孔隙率可达到82.36%,对乳化油分离效率可达75.22%。为了进一步增加GR-SiO2微滤膜的亲水性和对乳化油的分离效率,仍采用PET为支撑层,采用聚乙烯醇（PVA）用于交联SiO2和GR片层,制备了PVA-GR-SiO2微滤膜。研究了不同质量浓度的PVA溶液对微滤膜润湿性和乳化油分离效率的影响。结果表明,当PVA的含量为3 wt.%时,UWOCA和UOWCA分别为154.3°和139.0°,水通量达到256.41 L/m2·h-1,孔隙率可达到84.38%,对乳化油分离效率可达到89.9%,分离效率高于GR-SiO2微滤膜。最后,采用羟乙基纤维素（HEC）对GR和SiO2进行交联,制备了HEC-GR-SiO2微滤膜。研究了不同质量浓度的HEC溶液对微滤膜润湿性、机械性能和对乳化油分离效率的影响。结果表明,当HEC的含量为1 wt.%时,UWOCA和UOWCA分别为155.1°和146.9°,水通量达到316.239 L/m2·h-1,孔隙率可达到85.55%,对乳化油分离效率可达到97.9%,明显高于GR-SiO2微滤膜和PVA-GR-SiO2微滤膜。上述制备微滤膜的原料价格低廉,方法简单、能耗小,易操作,且分离效果显着,对微滤膜的发展具有重要意义。
张娜[3]（2021）在《CQ-Ⅲ型纳米智能驱油剂性能表征及室内驱油实验研究》文中研究指明目前,伴随油气资源需求量日渐增加,低渗透油藏的开发越来越得到业界的重视。但大多数低渗透油藏面临“注不进、采不出”的技术难题,这类问题在鄂尔多斯盆地某低渗透油田尤为突出,严重影响了油田整体产量提高。为了解决该难题,以提高低渗油藏的原油采收率,本论文根据该油藏区块的储层特性,通过分析合成一种新型适用于该区块的CQ-Ⅲ型纳米智能驱油剂,利用一系列表征手段对其性能进行了研究,并通过室内驱油实验探索出该驱油剂的最佳工艺参数。取得了如下研究成果:（1）采用溶胶-凝胶法制备了纳米SiO2颗粒,并利用SPSS软件对各因素的影响显着性做了方差分析,得到了纳米SiO2粒径影响因素显着性的先后顺序是:反应时间>氨水（NH3.H2O）用量>正硅酸乙酯（TOES）用量>蒸馏水（H2O）用量>乙醇（C2H5OH）用量>反应温度。利用Design Expert软件通过响应面模块的Box-Behnken分析得到了影响显着的四个因素最佳条件为:TEOS用量为8.11m L,NH3.H2O用量为7.65m L,反应时间为13.30h,H2O用量为3.16m L。利用硅烷偶联剂作为改性剂、加入APES表面活性剂对前期合成的纳米SiO2进行表面改性修饰,合成出了CQ-Ⅲ型纳米智能驱油剂。（2）利用实验室仪器对CQ-Ⅲ剂进行了表征和性能评价。结果表明:CQ-Ⅲ剂表面Si-OH的弯曲振动吸收峰强度较明显下降,且存在有机基团接枝至其表面;其外观为乳白色颗粒,微观上呈现无定形均匀的近似球状体;其粒径分布在33nm左右;随着CQ-Ⅲ剂质量浓度的增大,其接触角逐渐增大,由亲水性逐渐变为两亲型最后变为亲油型,当浓度为0.3wt%时,其接触角为114.86°,此时用于驱油润湿性能最佳;随着CQ-Ⅲ剂质量浓度的增大,油水界面张力逐渐减小,当浓度为0.3wt%时,油水界面张力达到最低2.765 m N/m;随着CQ-Ⅲ剂质量浓度的增大,其吸附量逐渐增大,其质量浓度增加到0.5wt%,吸附量达到15.60mg/g;随着CQ-Ⅲ剂分散液浓度的增大,其启动压力梯度逐渐减小,后趋于平缓,稳定在0.035MPa/m。（3）利用LDY-III型岩心流动实验装置进行室内驱油实验,研究了矿化度、质量浓度温度及注入量等对驱油效果的影响。实验结果表明:所研究条件中地层水矿化度的大小对驱油效果的影响较大,CQ-Ⅲ剂作用于低渗透油藏的驱油效果更佳,其主要是凭借其所具有的小分子效应、楔形挤压效应、转变润湿性及降低油水界面张力等特性,能够在水驱油平衡的基础之上进一步提高原油采收率,其提高幅度在1.07%～10.23%之间,得到最佳注入工艺参数为:30000mg/L矿化度、0.3wt%浓度、60℃及0.3PV。（4）利用模糊神经网络建立CQ-Ⅲ剂采收率提高等级预测模型,经过训练、验证及测试后,预测输出值与期望输出值有较高相关性,表明该模型能够对驱油剂采收率提高等级进行精准预测。
王延华[4]（2021）在《功能吸附材料的制备及其在油水分离中的应用》文中进行了进一步梳理含油废水具有排放量大、COD值高、难处理等特点,释放到环境中会导致生态破坏,严重威胁人身健康,油水分离已经成为行业内亟待解决的共性难题。本文针对不同油水体系,制备了多孔聚碳酸酯整体式吸附剂和蒙脱石基复合破乳剂,通过吸附结合破乳的方法,实现了对浮油废水和水包油型乳化液的油水分离。通过非溶剂诱导-热致相分离的方法制备了 ZIF-8改性聚碳酸酯多孔整体式复合吸附剂（Z8/PC整料）,实现对浮油废水的分离;通过柱撑-有机接枝的方法制备了蒙脱石基复合破乳剂（QATMt）,实现对水包油型乳化液的油水分离。本研究主要结果如下:（1）不同油水体系特征研究。对不同油水体系的特征进行了系统研究,包括油水状态、油滴粒径、形成过程、表面电位和分离方法等。研究发现,浮油适合采用富集回收的方法,而乳化液更适合采用化学破乳的方法,在此基础上,分别配制了具有代表性的模拟浮油废水、油包水型乳化液和水包油型乳化液,对吸附和破乳复合材料的制备奠定了基础。（2）ZIF-8改性聚碳酸酯多孔整料的制备及性能研究。采用非溶剂诱导-热致相分离的方法制备了超疏水/超亲油ZIF-8改性聚碳酸酯多孔整体式材料,对Z8/PC整料的疏水性、物相、结构和形貌进行了分析测试,同时研究了其对模拟浮油、油包水型乳化液吸附影响因素和吸附机理。结果表明,Z8/PC整料具有微纳米分级结构和超疏水性表面（154.25°）,ZIF-8的改性显着优化了纯聚碳酸酯多孔材料的内部结构和表面浸润性。当ZIF-8添加量为2 wt%时,对柴油的平衡吸附容量可达8.10 g·g-1,吸附机理更符合准二级动力学模型。羧甲基纤维素钠可显着提高Z8/PC整料的抗压强度,但吸附容量随其添加量的增加而下降。此外,Z8/PC多孔整料具有良好的耐酸碱性和机械强度,可通过离心或蒸发的方法实现循环再生。（3）蒙脱石基复合破乳剂的制备及性能研究。采用TiO2对蒙脱石层间进行柱撑,增大其比表面积;进而使用3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）对TiO2柱撑的蒙脱石进行有机改性,提高复合材料在水包油型乳化液中的分散性;最后,利用席夫碱反应,使用戊二醛将季铵化壳聚糖接枝APTES,大幅增加复合破乳剂的表面电位。对复合破乳剂的热稳定性、物相、形貌和结构进行了分析测试,同时研究了 QATMt对水包油型乳化液破乳的影响因素和破乳机制。结果表明,破乳率随季铵化壳聚糖负载量、破乳剂添加量、破乳时间的增加而提高,在中性条件下破乳性能最佳。当破乳剂的RQ/M=0.15,添加量为1.50 g·L-1,中性条件下破乳2 h,可实现96%以上破乳率,破乳机理主要包括静电絮凝作用和吸附作用。此外,可通过1.0 mol·L-1的NaOH溶液实现复合破乳剂的循环再生。
陈依文,王睿,文婕,张连红,张辉[5]（2021）在《纳米颗粒在破乳领域的应用研究进展》文中提出为提高含油乳状液的破乳效率,降低破乳处理成本,减少破乳后处理对环境的破坏,纳米粒子（NPs）作为一种可控性强且具有多重优势的功能性材料在破乳领域引起关注。首先对磁性纳米粒子与非磁性纳米粒子在破乳中的机理进行了综述,为新型破乳剂的研发提供思路;其次分析并讨论了纳米粒子的制备方法及其应用;最后结合原油开采技术的发展,指出目前纳米颗粒在破乳领域中的优点以及还存在的疑点与困难,并对未来研究方向进行展望。
张继超[6]（2021）在《超润湿性纳米纤维基油水乳液分离膜的结构设计及其性能研究》文中研究说明近年来,频繁发生的漏油事故、工业及生活含油污水的大量排放给生态系统造成了灾难性的破坏,同时也给社会带来了巨大的经济损失。如在水体表面的油类会扩散形成一层不透气的油膜,阻碍水体的复氧作用、导致水体缺氧,影响浮游生物的正常生长、破坏生态平衡。此外,在石油开采、运送、存储过程中,水会以不同的方式混入导致油液品质恶化,使得内燃机元件及相关系统难以安全运行。针对以上问题,将油与水进行分离既可有效地保护生态环境及人类键康,解决油污带来的危害,也可以避免石油资源的浪费、减小经济损失,具有巨大的现实意义和经济意义。油/水混合物一般以游离态、分散态、乳化态等三种形式存在,其中乳化态油水混合物因其粒径小、稳定性高,已成为当前油水分离领域研究的热点和难点。传统的油水乳液分离方法如重力沉降法、离心法、化学法,普遍存在能耗高、分离效率低等问题。近年来,膜分离法因操作简单、能耗低等特点受到了工业界和学术界的广泛关注。在众多乳液分离材料中,静电纺纳米纤维膜因其具有原材料可选范围广、结构可调性强、孔道连通性好、孔隙率高等特点,在油水乳液分离领域表现出了良好的应用前景。本文首先概述了静电纺纳米纤维材料在油水乳液分离领域的研究状况,随后分析了现有分离材料存在的缺陷及不足,明确了针对纳米纤维膜的孔结构与表界面润湿性两个方面进行协同调控的思路。为此,本文根据油水乳液的性质,通过将静电纺丝技术与表界面改性方法相结合,实现了纤维膜的高连通亚微米尺寸孔道和油水选择润湿性的集成,同步提升了纤维膜的分离通量与分离效率。所取得的主要研究成果如下:（1）通过优化聚偏氟乙烯（PVDF）溶液的本体特性,精确控制了其电流体动力学的三种喷射模式:液滴模式（静电喷雾）、射流/液滴模式（过渡模式）、射流模式（静电纺丝）。在此基础上,利用PVDF溶液的不同喷射模式在传统纳米纤维膜表面构筑了一层薄膜,并研究了溶液喷射模式对所得复合膜的表面形貌、孔径、粗糙度的影响。发现以射流/液滴的喷射模式制备的复合膜表面具有微/纳多级复合结构、亚微米孔径（0.63μm）、连通的孔道。复合膜表面的微/纳多级结构可以有效提升膜的油下疏水性（油下水接触角为162°）,降低油下水粘附性（油下水粘附力4.6μN、油下水滚动角为3°）。同时,分离膜的亚微米孔道可有效截留微米以及亚微米尺寸的乳化液滴。这为后续乳液分离膜的超润湿表界面调控及孔道构筑确立了准则。最终获得的纳米纤维复合膜可以对不同油品的油包水乳液均具有优异的分离性能,在重力驱动下的渗油通量高达12994Lm-2h-1,分离后滤液中的水含量<50ppm,并且复合膜展现出了优异的循环性能和抗污染性能。（2）以高孔隙率的SiO2纳米纤维膜为基材,首先利用纤维表面液膜的“Plateau-Rayleigh”不稳定性,在SiO2纤维表面构筑了微米级的PA66纺锤节,研究了PA66溶液浓度对纤维膜形貌结构、粗糙结构、孔隙率、孔径的影响。随后以最优PA66浓度（0.5wt%）所得SiO2/PA66纳米纤维膜为基材,利用原位化学氧化法在纤维表面构筑了具有纳米级凸起结构的、荷正电性的PANI壳层。最终获得的SiO2/PA66/PANI纳米纤维膜具备超亲水/水下超疏油的润湿性（水接触角为0°、水下油接触角为151°）、较低的水下油粘附力、亚微米孔径,可以实现对各种水包油型乳液的高效率分离,滤液中的TOC含量<5mgL-1,水通量可达5403Lm-2 h-1。此外,得益于纳米纤维膜的纺锤结构和荷正电表面的协同作用,SiO2/PA66/PANI纳米纤维膜在对无表面活性剂的水包油乳液及阴离子表面活性剂稳定的水包油乳液的分离过程中,纤维膜可以驱动乳化油滴发生聚结、转化为大尺寸油滴,并最终上浮形成浮油以脱离膜表面,确保了分离通量的稳定,对实际应用具有重要的意义。（3）针对超亲水/水下超疏油膜在长期使用时导致的油污染问题,我们基于静电纺SiO2纳米纤维膜,通过采用化学氧化法和SILAR法这两种简单的方法获得了纳米片微球串联的SiO2/PANI/BiOBr异质结构纳米纤维膜。由于SiO2/PANI/BiOBr纳米纤维膜的多级粗糙结构、纳米片构成的封闭空腔和聚苯胺、BiOBr固有的高表面能特征,纤维膜具有超亲水性（水接触角为0°）、优异的水下超疏油性（水下油接触角为161°）、水下低油粘附性。同时研究发现,得益于BiOBr微球内部的空腔结构,SiO2/PANI/BiOBr纳米纤维膜在具有亚微米尺度孔径（～0.62μm）的同时,还保有高孔隙率（85%）和连通的孔道结构。此外,通过荧光光谱和电化学分析,证实了SiO2纤维表面的PANI/BiOBr异质结构和连通的PANI导电网络可以促进光生电子和空穴的有效分离。在可见光辐照1h后,被油污染的SiO2/PANI/BiOBr纳米纤维膜可以恢复其原有的水下超疏油润湿性。因此,所制备的SiO2/PANI/BiOBr纤维膜不仅具有良好的水包油乳液分离能力(分离通量可达6140Lm-1 h-1、滤液中TOC<5mgL-1),而且在分离后可以对膜表面的油污进行光催化降解,通量的回复率FRR>98%,展现出良好的循环使用性能。（4）以PANI作为含氮的碳源,制备出了以SiO2纳米纤维为核、以具有纳米凸起结构的含氮碳基质为壳层的柔性SiO2/C核壳纳米纤维膜。研究了煅烧温度对表面碳质层的石墨化程度、含氮量、氮元素种类的影响规律,同时发现碳层的负载可以提升纤维膜的力学强度,也可以降低纤维膜的孔径（0.85μm）。利用碳材料对碳氢化合物在常温下吸附、高温下解吸的可逆行为,SiO2/C纳米纤维膜可以通过热处理在超亲水/水下超疏油（水接触角0°、水下油接触角为161°）和超疏水/超亲油（水接触角～150°、油接触角0°）这两种极端润湿状态间的多次、可逆转换。因此,SiO2/C纳米纤维膜可以实现按需求的油水乳液分离,即利用超亲水/水下超疏油膜分离水包油乳液(通量2813L m-2 h-1,TOC<5mg L-1),而用超疏水/超亲油膜分离油包水乳液(通量10250Lm-2 h-1,水含量<30ppm)。此外,该膜还表现出优异的热致自清洁性能,可以对乳液分离后的膜通过煅烧处理进行再生,通量的回复率FRR为98.3%,具有良好的循环使用性能。
张一敏[7]（2021）在《偕胺肟化PAN基复合纤维膜的制备及其油水分离性能研究》文中研究指明近几年来,随着人类生活水平的提高,世界范围内如机械制造业、食品加工业、纺织业等企业的含油污水的肆意排放直接导致水体油污染现象日趋严峻。含油污水通过食物链最终进入人体后会破坏人体内的各个系统,且油中含有的烃类物质可破坏生物细胞膜结构,对生物有化学毒性,严重破坏了生态环境。因此,解决水体油污染问题迫在眉睫。传统的油水分离方式主要依靠油水密度差或吸附作用等技术来实现油水分离,但油水分离能耗高,分离效率低且分离性能差,大多只能分离浮油和分散油。为有效分离含有纳米级油滴的乳化油,本文利用静电纺丝和偕胺肟化技术制备聚丙烯腈（PAN）基纳米纤维非织造布,并对其表面构建微纳粗糙结构,得到具有特殊润湿性的分离膜,考察分离膜对不同种类乳化油的分离通量和分离效率,分析油水分离机理,本研究将为研制静电纺油水分离膜提供一种新的思路和实践依据。其主要工作内容如下:（1）结合静电纺丝和静电喷雾技术制备具有选择润湿性的PAN基复合纳米纤维膜。以PAN纳米纤维膜为骨架,原位喷涂亲水性二氧化硅（SiO2）颗粒,在膜表面构建Cassie态粗糙结构得到SiO2/PAN复合膜。通过调节纺丝参数,如PAN浓度、加载电压、SiO2浓度等来调节纤维膜的表面微观结构,考察了SiO2喷涂量对复合膜孔隙率和孔径的影响,发现在膜表面构建粗糙结构可提高其选择润湿性,得到具有特殊润湿性的膜材料。（2）利用偕胺肟化技术制备具有超润湿性的分离膜,研究其油水分离的可行性。在SiO2/PAN复合膜的基础上对其进行偕胺肟化处理,在膜表面引入极性基团偕胺肟基,得到具有高表面能和微纳粗糙结构的偕胺肟化SiO2/PAN（AO-SiO2/PAN）纳米纤维膜。研究了改性参数对氰基转化率的影响。利用电镜及场发射电镜对其表面微观形貌进行分析,利用红外和X射线光电子能谱仪来检测膜表面元素及基团分布;利用原子力显微镜和孔径分布测试仪对纤维膜表面粗糙度和孔径分布进行研究,发现纯PAN膜表面光滑无粗糙度,而喷涂SiO2并偕胺肟化改性后,粗糙度有所上升且材料表面出现由颗粒与颗粒、颗粒与纤维间形成的纳米级孔径。进一步通过润湿性及油水分离性能测试得到材料具有超亲水/水下超疏油性能且在20k Pa驱动力下即可对表面活性稳定的乳化油进行高效分离,其分离通量可达2846±162 L m-2h-1,分离效率大于95.6%,具有应用于油水分离领域的潜力。（3）为实现油水分离膜的宏量化生产,得到具有高分离通量和分离效率的油水分离膜,直接对PAN原材料进行偕胺肟化处理,大幅提高了PAN表面的氰基转化率。通过在纺丝液中掺杂氧化石墨烯（GO）,得到超细直径的GO/AO-PAN油水分离膜,利用红外、拉曼等对其进行表征,分析得到GO的添加有利于材料润湿性及力学性能的提高;通过接触角测试得到膜材料具有超润湿性,其分离通量可达4822±351L m-2h-1且分离效率大于99%,对纳米级油滴粒径的乳化油表现出优异的分离性能和循环使用性。
徐红燕[8]（2021）在《三维管状聚氯乙烯纳米纤维膜结构设计与性能》文中认为近年来,含油废水排放造成了严重的环境污染和巨大的经济损失,油水分离已成为近年来的研究热点。其中,膜分离技术因其高效、易操作、无二次污染等特点已广泛应用于油水分离过程。同时,静电纺丝法制备的纳米纤维膜孔隙率高、比表面积大,在油水分离及催化降解领域具有广阔的应用前景。然而,静电纺丝法油水分离膜在实际使用过程中,膜表面易被浸润,且分离功能单一,使其应用受到一定限制。本文基于三维膜结构的设计,通过静电纺丝法制备了三维管状聚氯乙烯（PVC）纳米纤维膜,并对其结构与性能进行了优化。以疏水纳米二氧化硅（SiO2）为无机纳米粒子添加剂,涤纶（PET）编织管为支撑体,采用双针头双组份同步静电喷涂与静电纺丝法制备了三维管状PVC/SiO2纳米纤维膜。研究了疏水纳米SiO2的引入方式对构建连续三维膜结构的影响,并通过调控疏水纳米SiO2含量优化膜的三维结构与性能。结果表明,二维纳米纤维与三维微球相互交织的协同作用使三维纳米纤维膜具有连续的水-油-固界面,可有效减缓膜的润湿过程,提高膜的疏水稳定性。所制备的三维纳米纤维膜具有高孔隙率和多级粗糙结构,在无需外界压力下可实现对不同种类表面活性剂稳定的油包水乳液的有效分离。当疏水纳米SiO2含量达到4 wt%时,膜表现出良好的亲油性和油下超疏水性,在重力驱动下其渗透通量达358.60L/m2.h,分离效率高于95%,且具有良好的重复使用性能。以三维管状PVC/SiO2纳米纤维膜为基膜,功能化SiO2@Ag纳米颗粒为无机添加剂,采用静电纺丝法制备了三维管状PVC/SiO2/SiO2@Ag纳米纤维膜。研究了SiO2@Ag功能纳米颗粒含量对膜结构与性能的影响,并探究其同步油水分离与染料降解性能。结果表明,三维管状PVC/SiO2纳米纤维膜的三维疏水结构赋予膜优异的疏水稳定性,可实现良好的油水分离性能,同时SiO2@Ag纳米颗粒的引入赋予膜优异的催化降解性能。三维管状PVC/SiO2纳米纤维膜的三维疏水结构和SiO2@Ag超薄催化层的协同作用使所制备的三维管状PVC/SiO2/SiO2@Ag纳米纤维膜具有同步油水分离与催化降解性能。当SiO2@Ag含量达到6 wt%时,所制备的膜在高效分离油水混合物（去除率96%）的同时实现对水中亚甲基蓝（MB）高效催化降解（去除率95%）。同时,三维管状PVC/SiO2/SiO2@Ag纳米纤维膜所负载的SiO2@Ag纳米颗粒与PVC纳米纤维结合性良好,表现出优异的重复使用性能。
倪冬冬[9]（2020）在《Janus-SiO2纳米分散液的制备及其驱油性能研究》文中提出随着能源的不断开发,大多数油田现均已步入后期高含水、开采难度高的阶段。当前大多数低渗、致密、稠油油藏面临的主要问题是岩石储层致密、孔隙喉道细小、渗透性差、原油流动困难,一次采油采收率不足10%。三次采油技术是一种结合物理、化学、生物等手段来提高原油采收率的驱油技术,目前纳米化学驱是预期能能够大幅度提高原油采收率、改善油藏环境的新型高效纳米驱油技术。本文结合课题组前期表面改性-化学破碎技术制备Janus-SiO2纳米分散液的工作基础,采用不同纳米二氧化硅作为Janus-SiO2前驱体,系统考察了不同结构纳米二氧化硅、表面活性剂的匹配性与其分散液稳定性的关系,通过激光粒度分析仪、可见分光光度计、透射电子显微镜对Janus-SiO2纳米液的分散稳定性及结构特征进行测试分析,采用采用旋转滴界面张力仪、多功能岩心驱替装置、接触角仪对Janus-SiO2纳米液降低油水界面张力的能力及驱油性能进行了评价,并研究了化学破碎剂浓度、盐度等对其分散稳定性及其驱油性能的影响。主要研究内容和结论如下所述:1、纳米SiO2与表面活性剂的匹配性及其对Janus-SiO2纳米分散液的影响:选用不同型号的改性纳米二氧化硅（有机修饰剂量均为20%）NPS-Z、CG1631、DNS-1、DNS-1N制备Janus-SiO2纳米液,筛选出在水溶液中分散稳定性好的纳米二氧化硅DNS-1,以其作为Janus-SiO2前驱体制备的Janus-SiO2纳米液分散稳定性最佳,透光率达98%,颗粒尺寸小于10 nm。考察DNS-1与阳离子表面活性剂CTMAB、阴离子表面活性剂SDS、非离子表面活性剂OP-10、复配表面活性剂F12的分散匹配性和驱油性能。结果表明,DNS-1在复配表面活性剂F12的调节作用下分散稳定性最好,平均粒径小于10 nm,能够快速将油水界面张力降至0.30 m N/m,并将原油从玻璃片表面几乎完全剥离,最终原油采收率为49.92%,表现出优异的驱油性能。2、表面活性剂对不同有机修饰量纳米SiO2分散稳定性及驱油性能的影响:采用复配表面活性剂F12作为分散助剂,考察不同表面有机修饰剂用量的DNS-1型纳米二氧化硅（按照不同的修饰量命名为HB100、HB105、HB110、HB115、HB120、HB125）制备的Janus-SiO2纳米液分散稳定性,确定制备分散稳定性最佳的Janus-SiO2纳米液的最佳化学破碎剂含量为1.0 wt%。考察了Janus-SiO2纳米液对驱油性能的影响,研究结果表明,当1.0 wt%化学破碎剂浓度时,HB120制备的Janus-SiO2纳米液降低油水界面张力的效果最好,能够将原油从玻璃片表面完全剥离,洗油效率最高,在一次水驱基础上提高原油采收率21.81%。考察了表面活性剂SDS对DNS-1系列（HB100-HB120）纳米二氧化硅分散稳定性和驱油效率的影响。研究结果表明,在表面活性剂SDS调节作用下,Janus-SiO2纳米液具有较好的分散稳定性,随着纳米二氧化硅表面有机修饰剂量的增加,油水界面张力和驱油效率均是先增大后降低,其中HB115制备的Janus-SiO2纳米液可将油水界面张力降至最低,达1.80 m N/m,驱油效果最佳,在一次水驱基础上提高原油采收率17.27%。3、Janus-SiO2纳米分散液的耐盐及乳化性能研究:对F12调节下分散稳定性及驱油性能俱佳的HB120型Janus-SiO2纳米液的耐盐性进行研究,考察了F12调节下单盐度氯化钠及多矿化度对HB120型Janus-SiO2纳米分散液分散稳定性及驱油性能的影响。结果表明,二者对Janus-SiO2纳米分散液的分散稳定性和驱油效率均有显着影响,且随着盐度的增大,Janus-SiO2纳米分散液的分散稳定性降低、粒径增大;在低盐度环境中,Janus-SiO2表现出较好的耐盐性能,能够有效的提高原油采收率。探讨了制备Pickering乳液的方法和稳定Pickering乳液的油水比,验证了Janus-SiO2的双亲性和表面活性剂特性。研究结果显示,采用均质机剪切的方式制备的Pickering乳液的乳化效果比采用超声方式制备的Pickering乳液的更好,可得到稳定的O/W型Pickering乳液。以柴油和液体石蜡分别为油相,制备Pickering乳液的最佳油水比均为1:50,所得Pickering乳液的稳定存放时间分别为72 h和100 h,其中以柴油为油相制备的Pickering乳液的乳化效果更好,油相被剪切成更细小的油滴形成更稳定的O/W型Pickering乳液。
刘培松,于欢欢,牛利永,程亚敏,倪冬冬,李小红,张治军[10]（2019）在《纳米SiO2在注水-驱油-油水分离中的界面调控研究进展》文中进行了进一步梳理表面与界面行为在石油注水开发中广泛存在.功能性纳米二氧化硅具有在油-水-岩石三相界面吸附/聚集/解吸附的独特效应,有望在经济、高效和绿色环保的石油开发技术中得到应用.本文针对注水、注化学剂驱油及采出液的油水分离三个应用方向,以改变注入液-原油-岩石三相之间的界面作用为切入点,介绍了纳米二氧化硅的表面功能化及其在调控油/水/岩石三相界面中的研究进展,总结了其界面调控作用机制.最后,结合课题组研究工作,指出了功能性纳米二氧化硅表面结构调控与应用的研究方向.
二、亲油型纳米SiO_2的制备及其分散稳定性研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、亲油型纳米SiO_2的制备及其分散稳定性研究（论文提纲范文）
（1）超浸润聚氨酯纤维复合材料的制备及其在油水分离中的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 自然界中的超浸润现象 |
| 1.2.1 荷叶 |
| 1.2.2 蝴蝶翅膀 |
| 1.2.3 鱼鳞 |
| 1.2.4 蜘蛛丝 |
| 1.3 超浸润现象的理论依据 |
| 1.3.1 固体表面静态浸润性理论模型 |
| 1.3.2 接触角滞后理论模型 |
| 1.3.3 动态滚动角模型 |
| 1.4 超浸润现象的应用及意义 |
| 1.4.1 自清洁 |
| 1.4.2 雾水收集 |
| 1.4.3 抗冰冻 |
| 1.4.4 药物的缓释与控释 |
| 1.4.5 油水分离 |
| 1.5 超浸润材料在油水分离中的应用 |
| 1.5.1 分层油水混合物的分离 |
| 1.5.2 乳化油水混合物的分离 |
| 1.6 本论文的研究意义及研究内容 |
| 1.6.1 本论文的研究意义 |
| 1.6.2 本论文的研究内容 |
| 1.6.3 本论文的创新与特色 |
| 第二章 ACNTs的选择性分布及其对PU复合纳米纤维膜的浸润性的影响 |
| 2.1 引言 |
| 2.1.1 超声空化气穴现象 |
| 2.1.2 超声空化气穴理论 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂与仪器 |
| 2.2.2 制备方法 |
| 2.2.3 样品的表征与性能测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 表面形貌分析 |
| 2.3.2 表面化学组成分析 |
| 2.3.3 热稳定性分析 |
| 2.3.4 表面润湿性分析 |
| 2.3.5 力学性能分析 |
| 2.3.6 表面润湿性稳定分析 |
| 2.3.7 油水混合物分离性能测试 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 超亲水PDA/ACNTs@PU复合纤维膜的制备及其在油水分离中的应用 |
| 3.1 引言 |
| 3.1.1 多巴胺的结构与性质 |
| 3.1.2 多巴胺的自聚合机理及其在超浸润改性中的应用 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂与仪器 |
| 3.2.2 制备方法 |
| 3.2.3 样品的表征与性能测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 表面微观形貌分析 |
| 3.3.2 表面化学成分分析 |
| 3.3.3 热稳定性分析 |
| 3.3.4 表面浸润性分析 |
| 3.3.5 力学性能分析 |
| 3.3.6 表面浸润性稳定分析 |
| 3.3.7 抗油污性能分析 |
| 3.3.8 油水分离性能分析及其分离机理的探究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 超疏水PSi/CNTs@PU复合纤维膜的制备及其在油水分离中的应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂与仪器 |
| 4.2.2 制备方法 |
| 4.2.3 样品的表征与性能测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 表面微观形貌分析 |
| 4.3.2 表面化学组成分析 |
| 4.3.3 热稳定性分析 |
| 4.3.4 表面浸润性分析 |
| 4.3.5 力学性能分析 |
| 4.3.6 表面浸润性稳定分析 |
| 4.3.7 油水分离性能分析及其分离机理的探究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 非对称CNTs@PU-PDA/ACNTs@PU复合纤维膜的制备及其在油水分离中的应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验试剂与仪器 |
| 5.2.2 制备方法 |
| 5.2.3 样品的表征与性能测试 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 表面形貌分析 |
| 5.3.2 表面化学成分分析 |
| 5.3.3 表面浸润性分析 |
| 5.3.4 力学性能分析 |
| 5.3.6 油水分离性能分析及其分离机理探究 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 光热驱动超浸润可逆转变PNIPAM/CNTs@PU复合纤维膜的制备及其在油水分离中的应用 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 实验试剂与仪器 |
| 6.2.2 制备方法 |
| 6.2.3 样品的表征与性能测试 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 表面微观形貌分析 |
| 6.3.2 表面化学成分分析 |
| 6.3.3 热稳定性分析 |
| 6.3.4 力学性能分析 |
| 6.3.5 光热转化性能分析 |
| 6.3.6 表面浸润性分析 |
| 6.3.7 油水分离性能分析及浸润性可逆转变机理探究 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的与本毕业论文相关的学术论文 |
| 致谢 |
（2）水下超疏油-油下疏水石墨烯微滤膜的制备及其油水分离性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 含油废水来源和危害 |
| 1.1.2 含油废水的处理方法 |
| 1.2 膜分离技术在油水分离中的应用 |
| 1.2.1 超疏水材料及在油水分离中的应用 |
| 1.2.2 水下超疏油-油下超疏水材料及在油水分离中的应用 |
| 1.3 石墨烯 |
| 1.3.1 石墨烯制备方法 |
| 1.3.2 石墨烯在膜分离中的应用 |
| 1.4 本课题研究意义 |
| 第2章 GR-SiO_2微滤膜的制备及油水分离性能 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 GR-SiO_2微滤膜的制备 |
| 2.2.1 实验药品 |
| 2.2.2 实验器材 |
| 2.2.3 制备方法 |
| 2.3 表征及性能测试 |
| 2.3.1 ATR-FITR |
| 2.3.2 SEM-EDS |
| 2.3.3 XRD |
| 2.3.4 Raman |
| 2.3.5 膜机械性能 |
| 2.3.6 膜孔结构 |
| 2.3.7 膜接触角 |
| 2.3.8 膜通量 |
| 2.3.9 油水分离 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 ATR-FITR |
| 2.4.2 SEM-EDS |
| 2.4.3 XRD |
| 2.4.4 Raman |
| 2.4.5 膜机械性能测试 |
| 2.4.6 膜孔结构 |
| 2.4.7 膜接触角 |
| 2.4.8 膜通量 |
| 2.4.9 油水分离性能 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 PVA-GR-SiO_2微滤膜的制备及油水分离性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 PVA-GR-SiO_2微滤膜的制备 |
| 3.2.1 实验药品 |
| 3.2.2 实验器材 |
| 3.2.3 制备方法 |
| 3.3 表征及性能测试 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 ATR-FITR |
| 3.4.2 SEM-EDS |
| 3.4.3 膜机械性能测试 |
| 3.4.4 膜孔结构 |
| 3.4.5 接触角 |
| 3.4.6 膜通量 |
| 3.4.7 油水分离性能 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 HEC-GR-SiO_2微滤膜的制备及油水分离性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 HEC-GR-SiO_2微滤膜的制备 |
| 4.2.1 实验药品 |
| 4.2.2 实验器材 |
| 4.2.3 制备方法 |
| 4.3 表征及性能测试 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 ATR-FITR |
| 4.4.2 SEM-EDS |
| 4.4.3 膜机械性能测试 |
| 4.4.4 膜孔结构 |
| 4.4.5 接触角测试 |
| 4.4.6 膜通量测试 |
| 4.4.7 油水分离性能 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 攻读硕士学位期间研究成果 |
（3）CQ-Ⅲ型纳米智能驱油剂性能表征及室内驱油实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究状况 |
| 1.2.1 纳米驱油剂 |
| 1.2.2 纳米驱油剂的特征 |
| 1.2.3 纳米SiO_2驱油剂的合成 |
| 1.2.4 纳米SiO_2驱油剂的改性 |
| 1.2.5 纳米SiO_2驱油剂在油田上的应用 |
| 1.3 研究内容及思路 |
| 第二章 纳米SiO_2的制备 |
| 2.1 储层岩石孔喉尺度 |
| 2.2 实验试剂及仪器 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 试剂用量对粒径控制的影响 |
| 2.4.2 工艺条件对粒径控制的影响 |
| 2.4.3 影响因素的方差分析 |
| 2.4.4 响应面分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 CQ-Ⅲ型纳米智能驱油剂的结构表征与性能评价 |
| 3.1 实验试剂及仪器设备 |
| 3.2 纳米SiO_2的改性 |
| 3.3 测试方法 |
| 3.3.1 结构表征 |
| 3.3.2 性能测试 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 CQ-Ⅲ剂改性结果 |
| 3.4.2 结构表征及性能评价结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 室内驱油实验研究 |
| 4.1 岩心基础物性参数测定 |
| 4.1.1 实验材料及仪器基本参数 |
| 4.1.2 实验装置及步骤 |
| 4.1.3 岩心测试结果 |
| 4.2 室内核磁共振驱替实验 |
| 4.2.1 实验材料 |
| 4.2.2 实验设备 |
| 4.2.3 实验步骤 |
| 4.2.4 结果分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 提高采收率等级预测模型研究 |
| 5.1 模糊神经网络 |
| 5.1.1 模糊神经网络结构 |
| 5.1.2 网络的学习算法 |
| 5.2 模糊神经网络模型建立 |
| 5.2.1 网络模型样本 |
| 5.2.2 网络模型评价指标 |
| 5.2.3 模型运行结果分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得科研成果 |
| 致谢 |
（4）功能吸附材料的制备及其在油水分离中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 含油废水 |
| 1.2.1 含油废水的分类 |
| 1.2.2 含油废水的来源及危害 |
| 1.3 含油废水的处理方法 |
| 1.3.1 重力法 |
| 1.3.2 离心法 |
| 1.3.3 膜分离法 |
| 1.3.4 高级氧化法 |
| 1.3.5 生物法 |
| 1.3.6 化学破乳 |
| 1.3.7 吸附法 |
| 1.4 聚合物多孔吸附材料及其应用 |
| 1.4.1 聚合物多孔吸附材料 |
| 1.4.2 聚合物多孔吸附材料的应用 |
| 1.4.3 聚碳酸酯和金属有机框架材料 |
| 1.5 层状硅酸盐材料及其应用 |
| 1.5.1 层状硅酸盐材料 |
| 1.5.2 层状硅酸盐材料的应用 |
| 1.5.3 蒙脱石及其复合材料 |
| 1.6 本课题研究目的与内容 |
| 1.6.1 研究目的 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 第2章 材料与方法 |
| 2.1 实验试剂 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 样品的表征方法 |
| 2.3.1 X射线衍射分析 |
| 2.3.2 热场发射扫描电子显微镜与能谱分析 |
| 2.3.3 X射线光电子能谱分析 |
| 2.3.4 傅里叶变换红外光谱分析 |
| 2.3.5 比表面积和微孔分析 |
| 2.3.6 表面电位分析 |
| 2.3.7 热学性质分析 |
| 2.3.8 接触角分析 |
| 2.3.9 抗压强度分析 |
| 2.3.10 乳化液形貌分析 |
| 2.3.11 X射线荧光光谱分析 |
| 2.4 样品性能测试方法 |
| 2.4.1 多孔整料的吸附性能测试 |
| 2.4.2 破乳剂的破乳性能测试 |
| 第3章 ZIF-8改性聚碳酸酯多孔整料的制备及性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 ZIF-8改性聚碳酸酯多孔整料的制备 |
| 3.2.1 ZIF-8的制备 |
| 3.2.2 ZIF-8改性多孔聚碳酸酯整料的制备 |
| 3.3 样品的物相、结构与形貌 |
| 3.3.1 热重分析 |
| 3.3.2 红外分析 |
| 3.3.3 表面形貌分析 |
| 3.3.4 物相分析 |
| 3.3.5 比表面积及孔径分析 |
| 3.4 多孔整料的油水分离性能及影响因素 |
| 3.4.1 对油包水型乳化液的破乳性能 |
| 3.4.2 对模拟浮油的分离性能 |
| 3.4.3 机械强度的提高及对吸附容量的影响 |
| 3.4.4 ZIF-8含量对平衡吸附容量的影响 |
| 3.5 吸附机理分析 |
| 3.6 Z8/PC在有机污染物分离中的扩展应用 |
| 3.6.1 平衡吸附容量 |
| 3.6.2 循环性能 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 蒙脱石基复合破乳剂的制备及性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 蒙脱石基复合破乳剂的制备 |
| 4.2.1 蒙脱石的钠化 |
| 4.2.2 TiO_2柱撑蒙脱石的制备 |
| 4.2.3 硅烷偶联剂改性-TiO_2柱撑蒙脱石的制备 |
| 4.2.4 壳聚糖接枝硅烷偶联剂-TiO_2柱撑蒙脱石的制备 |
| 4.3 样品的物相、结构与形貌 |
| 4.3.1 物相分析 |
| 4.3.2 红外分析 |
| 4.3.3 热重分析 |
| 4.3.4 表面形貌分析 |
| 4.3.5 比表面积及孔径分析 |
| 4.4 破乳剂的油水分离性能及影响因素 |
| 4.4.1 油水分离性能 |
| 4.4.2 破乳剂添加量和壳聚糖负载量对破乳性能的影响 |
| 4.4.3 时间对破乳性能的影响 |
| 4.4.4 pH值对破乳性能的影响 |
| 4.5 破乳机理分析 |
| 4.6 在油泥分离中的扩展应用 |
| 4.6.1 油泥分离处理方案 |
| 4.6.2 油泥分离处理结果 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（5）纳米颗粒在破乳领域的应用研究进展（论文提纲范文）
| 1 NPs破乳机理 |
| 2 NPs的制备 |
| 3 NPs在破乳中的应用 |
| 3.1 NPs对W/O型乳状液的破乳应用 |
| 3.2 NPs对O/W型乳状液的破乳应用 |
| 3.3 NPs对其他含油乳状液的破乳应用 |
| 4 总结与展望 |
（6）超润湿性纳米纤维基油水乳液分离膜的结构设计及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 油水分离概述 |
| 1.2.1 油水混合物的性质及分类 |
| 1.2.2 常见的油水乳液处理方法 |
| 1.3 膜分离技术在油水分离中的应用 |
| 1.3.1 膜分离技术简介 |
| 1.3.2 油水乳液分离膜的种类 |
| 1.4 油水乳液分离膜的制备方法 |
| 1.4.1 相分离法 |
| 1.4.2 多孔材料改性法 |
| 1.4.3 真空抽滤法 |
| 1.4.4 静电纺丝法 |
| 1.5 静电纺乳液分离纳米纤维膜的研究现状 |
| 1.5.1 聚合物基纳米纤维膜 |
| 1.5.2 陶瓷基纳米纤维膜 |
| 1.5.3 碳基纳米纤维膜 |
| 1.6 论文的选题背景、意义和研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 超疏水聚偏氟乙烯纳米纤维膜的构建及其性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验原料与试剂 |
| 2.2.2 PVDF纳米纤维基膜的构建 |
| 2.2.3 PVDF纳米线网络/微球复合膜的构建 |
| 2.2.4 油水分离性能测试 |
| 2.2.5 表征方法 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 纳米纤维复合膜的形貌结构分析 |
| 2.3.2 纳米纤维复合膜的表面润湿性表征 |
| 2.3.3 纳米纤维复合膜的油水乳液分离性能研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 超亲水SiO_2/PA66/PANI多级结构纳米纤维膜的构建及其性能研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验原料与试剂 |
| 3.2.2 SiO_2静电纺纳米纤维膜的制备 |
| 3.2.3 SiO_2/PA66 纳米纤维膜的制备 |
| 3.2.4 SiO_2/PA66/PANI纳米纤维膜的制备 |
| 3.2.5 油水乳液分离实验 |
| 3.2.6 表征方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 SiO_2/PA66 纳米纤维膜表面形貌分析及结构表征 |
| 3.3.2 SiO_2/PA66/PANI纳米纤维膜表面形貌分析及结构表征 |
| 3.3.3 纳米纤维膜油水选择润湿性调控 |
| 3.3.4 SiO_2/PA66/PANI纳米纤维膜的乳液分离性能研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 超亲水SiO_2/PANI/BiOBr异质结构纳米纤维膜的构建及其性能研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验原料与试剂 |
| 4.2.2 SiO_2/PANI核壳纳米纤维膜的构建 |
| 4.2.3 SiO_2/PANI/BiOBr异质结构纳米纤维膜的构建 |
| 4.2.4 纳米纤维膜的自清洁性能测试 |
| 4.2.5 油水乳液分离性能测试 |
| 4.2.6 表征方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 SiO_2/PANI/BiOBr纳米纤维膜微观形貌及结构分析 |
| 4.3.2 SiO_2/PANI/BiOBr纳米纤维膜润湿性分析 |
| 4.3.3 SiO_2/PANI/BiOBr纳米纤维膜光致自清洁性能及机理分析 |
| 4.3.4 纳米纤维膜的乳液分离性能研究 |
| 4.3.5 纳米纤维膜的光致自清洁性能评估 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 可逆润湿性的SiO_2/C核壳结构纳米纤维膜的构建及其性能研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验原料与试剂 |
| 5.2.2 SiO_2/C纳米纤维膜的制备 |
| 5.2.3 润湿性变化测试 |
| 5.2.4 油水乳液分离实验 |
| 5.2.5 表征方法 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 SiO_2/C纳米纤维膜微观形貌及结构分析 |
| 5.3.2 SiO_2/C纳米纤维膜力学性能分析 |
| 5.3.3 SiO_2/C纤维膜的润湿性研究 |
| 5.3.4 SiO_2/C纤维膜的润湿性可逆机理分析 |
| 5.3.5 SiO_2/C纤维膜的热致自清洁性能 |
| 5.3.6 SiO_2/C纤维膜的乳液分离性能研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 全文总结及创新点 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 未来工作展望 |
| 攻读博士学位期间发表论文、申请专利及获奖情况 |
| 致谢 |
（7）偕胺肟化PAN基复合纤维膜的制备及其油水分离性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1.绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 含油污水来源、组成及危害 |
| 1.3 油水分离技术 |
| 1.3.1 油水混合物种类及性质 |
| 1.3.2 油水分离技术的分类 |
| 1.4 油水分离膜技术的研究进展 |
| 1.4.1 膜分离技术的概述 |
| 1.4.2 油水分离膜的制备方法 |
| 1.5 电纺膜在油水分离领域的应用 |
| 1.5.1 亲水/疏油型静电纺油水分离膜 |
| 1.5.2 亲油/疏水型静电纺油水分离膜 |
| 1.5.3 润湿性可切换型静电纺膜 |
| 1.6 偕胺肟化PAN膜的研究现状 |
| 1.6.1 偕胺肟化原理 |
| 1.6.2 偕胺肟化的应用 |
| 1.7 研究目的、内容及创新点 |
| 1.7.1 研究目的 |
| 1.7.2 研究内容 |
| 1.7.3 创新点 |
| 2.SiO_2/PAN电纺膜的制备及其润湿性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验材料与设备 |
| 2.2.2 PAN基底膜的制备 |
| 2.2.3 SiO_2/PAN复合膜的制备 |
| 2.3 结构表征与性能测试 |
| 2.3.1 PAN聚合物性质测试 |
| 2.3.2 纳米纤维膜形貌表征 |
| 2.3.3 复合膜热稳定性测试 |
| 2.3.4 复合膜孔结构测试 |
| 2.3.5 复合膜润湿性测试 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 纳米纤维膜形貌及结构分析 |
| 2.4.2 复合膜热稳定性分析 |
| 2.4.3 复合膜润湿性分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3.偕胺肟化SiO_2/PAN纳米纤维膜的制备及其油水分离性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验材料与设备 |
| 3.2.2 偕胺肟化改性 |
| 3.3 偕胺肟化SiO_2/PAN膜的测试与表征 |
| 3.3.1 氰基转化率测试 |
| 3.3.2 偕胺肟化SiO_2/PAN膜的形貌测试 |
| 3.3.3 化学结构测试 |
| 3.3.4 表面结构测试 |
| 3.3.5 选择润湿性测试 |
| 3.3.6 油水分离性能测试 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 SiO_2/PAN复合膜的偕胺肟化工艺优化 |
| 3.4.2 偕胺肟化膜的微观形貌分析 |
| 3.4.3 偕胺肟化膜的化学结构分析 |
| 3.4.4 偕胺肟化膜的表面结构分析 |
| 3.4.5 偕胺肟化膜的表面润湿性分析 |
| 3.4.6 偕胺肟化膜的油水分离性能研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 4.GO/偕胺肟化PAN纳米纤维膜的制备及其油水分离性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验材料与设备 |
| 4.2.2 GO/AO-PAN纤维膜的制备流程 |
| 4.3 GO/AO-PAN膜的测试与表征 |
| 4.3.1 AO-PAN的氰基转化率测试 |
| 4.3.2 GO/AO-PAN溶液性质测试 |
| 4.3.3 纤维膜的形貌表征 |
| 4.3.4 纤维膜的化学结构测试 |
| 4.3.5 纤维膜的物理机械性能测试 |
| 4.3.6 纤维膜的润湿性测试 |
| 4.3.7 纤维膜的油水分离性能测试 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 PAN的氰基转化率分析 |
| 4.4.2 GO/AO-PAN膜的结构性能分析 |
| 4.4.3 GO/AO-PAN膜的化学结构分析 |
| 4.4.4 GO/AO-PAN膜的润湿性分析 |
| 4.4.5 GO/AO-PAN膜的油水分离性能研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 5.结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录:攻读硕士期间主要研究成果和奖励 |
| 致谢 |
（8）三维管状聚氯乙烯纳米纤维膜结构设计与性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 前言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 膜分离技术 |
| 1.3 静电纺丝技术 |
| 1.3.1 静电纺丝法基本原理 |
| 1.3.2 静电纺丝过程影响因素 |
| 1.3.3 静电纺丝法应用 |
| 1.4 特殊浸润性油水分离膜材料研究现状 |
| 1.4.1 超亲水/水下超疏油型 |
| 1.4.2 超亲水/超疏油型 |
| 1.4.3 超疏水/超亲油型 |
| 1.5 静电纺丝膜在油水分离中的研究现状 |
| 1.5.1 三维静电纺丝油水分离膜 |
| 1.5.2 功能化静电纺丝油水分离膜 |
| 1.6 本课题提出 |
| 1.6.1 研究目的及意义 |
| 1.6.2 研究思路与方法 |
| 1.6.3 研究内容 |
| 第二章 三维管状PVC/SiO_2纳米纤维膜制备及性能 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验原料 |
| 2.2.2 设备与仪器 |
| 2.2.3 三维管状PVC/SiO_2纳米纤维膜制备 |
| 2.2.4 油包水乳液制备 |
| 2.3 测试与表征 |
| 2.3.1 形貌观察 |
| 2.3.2 选择润湿性 |
| 2.3.3 XPS测试 |
| 2.3.4 FTIR测试 |
| 2.3.5 EDX测试 |
| 2.3.6 平均孔径与孔隙率 |
| 2.3.7 热重测试 |
| 2.3.8 力学性能 |
| 2.3.9 油包水乳液分离实验 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 三维管状PVC/SiO_2纳米纤维膜结构设计 |
| 2.4.2 三维管状PVC/SiO_2纳米纤维膜结构优化 |
| 2.4.3 油包水乳液分离性能 |
| 2.4.4 耐化学性能 |
| 2.4.5 稳定性 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 三维管状PVC/SiO_2/SiO_2@Ag纳米纤维膜制备及性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 原料与试剂 |
| 3.2.2 仪器与设备 |
| 3.2.3 SiO_2@Ag纳米颗粒制备 |
| 3.2.4 三维管状PVC/SiO_2/SiO_2@Ag纳米纤维膜制备 |
| 3.2.5 含MB的油水混合溶液制备 |
| 3.3 测试与表征 |
| 3.3.1 形貌观察 |
| 3.3.2 选择润湿性 |
| 3.3.3 XRD测试 |
| 3.3.4 XPS测试 |
| 3.3.5 EDX测试 |
| 3.3.6 液体渗透压 |
| 3.3.7 油水分离和催化降解实验 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 XRD |
| 3.4.2 XPS |
| 3.4.3 形貌 |
| 3.4.4 选择浸润性 |
| 3.4.5 同步油水分离和催化降解性能 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 结论与展望 |
| 4.1 全文结论 |
| 4.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况 |
| 致谢 |
（9）Janus-SiO2纳米分散液的制备及其驱油性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 三次采油技术 |
| 1.2.1 热力驱采油技术 |
| 1.2.2 气体混相驱采油技术 |
| 1.2.3 微生物驱采油技术 |
| 1.2.4 化学驱采油技术 |
| 1.3 纳米材料在三次采油技术中的应用 |
| 1.3.1 纳米分子沉积膜驱油技术 |
| 1.3.2 纳米微乳液驱油技术 |
| 1.3.3 纳米分散液驱油技术 |
| 1.4 纳米二氧化硅在三次采油中的应用和研究 |
| 1.5 选题依据与研究内容 |
| 1.5.1 选题依据 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 1.5.3 创新性 |
| 第二章 纳米SiO_2 与表面活性剂的匹配性及其对Janus-SiO_2 纳米分散液的影响 |
| 2.1 实验部分 |
| 2.1.1 实验原料与试剂 |
| 2.1.2 实验仪器与设备 |
| 2.1.3 Janus-SiO_2 纳米液的制备 |
| 2.1.4 Janus-SiO_2 纳米液的结构表征与性能评价 |
| 2.2 结果与讨论 |
| 2.2.1 纳米SiO_2 结构类型对Janus-SiO_2 纳米液的影响 |
| 2.2.2 表面活性剂离子类型对Janus-SiO_2 纳米液的影响 |
| 2.2.3 Janus-SiO_2 纳米液的形貌表征 |
| 2.2.4 Janus-SiO_2 纳米液的驱油性能 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 表面活性剂对不同有机修饰量纳米SiO2分散稳定性及驱油性能的影响 |
| 3.1 实验部分 |
| 3.1.1 实验原料与试剂 |
| 3.1.2 实验仪器与设备 |
| 3.1.3 Janus-SiO_2 纳米液的制备 |
| 3.1.4 Janus-SiO_2 纳米液的结构表征与性能评价 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 不同有机修饰剂量纳米二氧化硅的亲疏水性 |
| 3.2.2 Janus-SiO_2/F12 纳米液的分散稳定性 |
| 3.2.3 Janus-SiO_2/F12 纳米液的形貌表征 |
| 3.2.4 Janus-SiO_2/F12 纳米液的油水界面张力 |
| 3.2.5 Janus-SiO_2/F12 纳米液的静态驱油性能 |
| 3.2.6 Janus-SiO_2/F12 纳米液的动态驱油性能 |
| 3.2.7 Janus-SiO_2/SDS纳米液的分散稳定性 |
| 3.2.8 Janus-SiO_2/SDS纳米液的表界面张力 |
| 3.2.9 Janus-SiO_2/SDS纳米液的静态驱油性能 |
| 3.2.10 Janus-SiO_2/SDS纳米液的动态驱油性能 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 Janus-SiO_2 纳米分散液的耐盐及乳化性能研究 |
| 4.1 实验部分 |
| 4.1.1 实验原料与试剂 |
| 4.1.2 实验仪器与设备 |
| 4.1.3 Janus-SiO_2 纳米液的制备 |
| 4.1.4 Pickering乳液的制备 |
| 4.1.5 Janus-SiO_2 纳米液的结构表征与性能评价 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 Na Cl对 Janus-SiO_2 纳米液分散稳定性及驱油性能的影响 |
| 4.2.2 多矿化度对Janus-SiO_2 纳米液分散稳定性及驱油性能的影响 |
| 4.2.3 Janus-SiO_2 纳米液的乳化性能研究 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 问题与展望 |
| 参考文献 |
| 硕士期间科研成果 |
| 致谢 |
（10）纳米SiO2在注水-驱油-油水分离中的界面调控研究进展（论文提纲范文）
| 1 纳米二氧化硅对注水井的降压增注 |
| 1.1 疏水性纳米SiO2降压增注剂 |
| 1.2 疏水性纳米SiO2水基分散液 |
| 1.3 降压增注作用机制 |
| 2 纳米二氧化硅驱油材料 |
| 2.1 纳米SiO2分散液驱 |
| 2.2 纳米SiO2/表面活性剂驱 |
| 2.3 纳米SiO2/聚合物驱 |
| 2.4 纳米SiO2稳定Pickering乳液驱 |
| 2.5 纳米SiO2稳定泡沫驱 |
| 2.6 纳米二氧化硅驱油作用机制 |
| 3 超浸润油水选择性材料 |
| 3.1 纳米二氧化硅改性零维材料 |
| 3.2 纳米二氧化硅改性二维网膜材料 |
| 3.3 纳米二氧化硅改性三维多孔材料 |
| 3.4 油水分离作用机制 |
| 4 结论与展望 |
四、亲油型纳米SiO_2的制备及其分散稳定性研究（论文参考文献）
- [1]超浸润聚氨酯纤维复合材料的制备及其在油水分离中的应用研究[D]. 黄学武. 扬州大学, 2021
- [2]水下超疏油-油下疏水石墨烯微滤膜的制备及其油水分离性能研究[D]. 孙文文. 长春工业大学, 2021(08)
- [3]CQ-Ⅲ型纳米智能驱油剂性能表征及室内驱油实验研究[D]. 张娜. 西北大学, 2021(12)
- [4]功能吸附材料的制备及其在油水分离中的应用[D]. 王延华. 中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所), 2021(01)
- [5]纳米颗粒在破乳领域的应用研究进展[J]. 陈依文,王睿,文婕,张连红,张辉. 石油化工高等学校学报, 2021(02)
- [6]超润湿性纳米纤维基油水乳液分离膜的结构设计及其性能研究[D]. 张继超. 东华大学, 2021(01)
- [7]偕胺肟化PAN基复合纤维膜的制备及其油水分离性能研究[D]. 张一敏. 中原工学院, 2021(08)
- [8]三维管状聚氯乙烯纳米纤维膜结构设计与性能[D]. 徐红燕. 天津工业大学, 2021(01)
- [9]Janus-SiO2纳米分散液的制备及其驱油性能研究[D]. 倪冬冬. 河南大学, 2020(02)
- [10]纳米SiO2在注水-驱油-油水分离中的界面调控研究进展[J]. 刘培松,于欢欢,牛利永,程亚敏,倪冬冬,李小红,张治军. 化学研究, 2019(05)