石英砂滤料表面润湿改性

采用硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂对石英砂进行表面改性,以制备亲油疏水性滤料。研究得出,钛酸酯偶联剂改性石英砂的最佳工艺条件为:偶联剂用量15%,反应温度90℃,搅拌时间15 min;硅烷偶联剂和铝酸酯偶联剂改性石英砂的最佳工艺条件均为:偶联剂用量15%,反应温度110℃,搅拌时间15 min。水对钛酸酯偶联剂改性石英砂滤料的润湿重量由改性前的1.5589 g降低到0.0282 g,水对硅烷偶联剂改性石英砂滤料的润湿重量降低到0.0607 g,水对铝酸酯改性石英砂滤料的润湿重量降低到0.2664 g。静态吸附实验表明,硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂改性石英砂滤料对油的吸附容量分别增加了33.67%、42.87%和22.30%。XPS和FT-IR分析表明,偶联剂均以化学键的方式包覆在石英砂滤料表面,结合稳定。     

动态渗透压力法研究水处理滤料的润湿性

润湿性是水处理滤料的一个十分重要的表面性质.以Washburn方程为原理,用动态渗透压力法研究了无烟煤、铝矾土陶瓷及磁铁矿滤料的亲油亲水润湿性.实验结果表明,方法的重现性较好,误差在10%以内.当滤料的粒径范围在0.6～0.9mm之间时.以该法测得无烟煤、铝矾土陶瓷及磁铁矿滤料的亲油亲水比(LHR)值依次为2.511、1.748和1.317,说明无烟煤滤料的亲油性最好,铝矾土陶瓷次之,而磁铁矿的亲油性最差.XPS和FTIR分析结果表明,无烟煤、铝矾土陶瓷及磁铁矿滤料润湿性差别主要归因于其表面化学结构的不同.     

超润湿性油水分离膜的研究进展

近年来,根据仿生原理,科研人员通过在材料表面构建微纳米结构成功研制出超润湿性材料,并将其用于含油污水的处理,展示出巨大的应用潜力。本文综述了以金属网、有机微滤膜为基材,改性制备超亲水/超疏油和超疏水/超亲油油水分离膜的方法;总结了这些超润湿性材料在分离含油污水方面的优势、劣势及发展现状;展望了超润湿性油水分离膜领域的发展趋势。指出,超亲水/水下超疏油膜分离材料是未来重要的研究方向。     

Functional flax fiber with UV-induced switchable wettability for multipurpose oil-water separation

● A PAA-ZnO-HDTMS flax fiber with UV-induced switchable wettability was developed. ● The property of flax fiber could be switched from hydrophobicity to hydrophilicity. ● The mechanism of the acquired UV-induced switchable wettability was discussed. ● The developed flax fiber was successfully used for multipurpose oil-water separation. The large number of oily wastewater discharges and oil spills are bringing about severe threats to environment and human health. Corresponding to this challenge, a functional PAA-ZnO-HDTMS flax fiber with UV-induced switchable wettability was developed for efficient oil-water separation in this study. The developed flax fiber was obtained through PAA grafted polymerization and then ZnO-HDTMS nanocomposite immobilization. The as-prepared PAA-ZnO-HDTMS flax fiber was hydrophobic initially and could be switched to hydrophilic through UV irradiation. Its hydrophobicity could be easily recovered through being stored in dark environment for several days. To optimize the performance of the PAA-ZnO-HDTMS flax fiber, the effects of ZnO and HDTMS concentrations on its switchable wettability were investigated. The optimized PAA-ZnO-HDTMS flax fiber had a large water contact angle (~130°) in air and an extremely small oil contact angle (~0°) underwater initially. After UV treatment, the water contact angle was decreased to 30°, while the underwater oil contact angle was increased to more than 150°. Based on this UV-induced switchable wettability, the developed PAA-ZnO-HDTMS flax fiber was applied to remove oil from immiscible oil-water mixtures and oil-in-water emulsion with great reusability for multiple cycles. Thus, the developed flax fiber could be further fabricated into oil barrier or oil sorbent for oil-water separation, which could be an environmentally-friendly alternative in oil spill response and oily wastewater treatment.     

石油污染对土壤水分特性的影响

陕北是石油工业的发祥地,在石油大规模开采运输过程中,不可避免会造成石油的泄露倾洒,从而对土壤和地下水造成一定程度的污染。为了探讨陕北地区石油污染对土壤水分特性的影响,以3种不同土质土壤(塿土、黄绵土和风沙土)为研究对象,开展了3种土壤在4个不同污染梯度(0.5%、1%、2%和4%)下的土壤润湿性试验和饱和导水率实验,同时以清洁土壤作为对照。结果表明:当土壤受石油污染时,会引起其润湿性发生变化,产生一定程度的斥水性,该变化在风沙土上表现尤为明显;石油污染使3种土壤的饱和导水率均随着污染浓度的增大而呈现下降趋势,饱和导水率虽有降低,但是对于同一土质的土壤来说,均在一个数量级内。     

海洋污损硅藻附着强度的定量测定

以海洋底栖硅藻新月菱形藻MMDL533作为模型污损物种,利用显微镜-图像分析软件、平行平板流动装置测定了其在羟基化玻璃表面及改性玻璃上的附着性质。研究表明,环境温度为20℃时,新月菱形藻MMDL533在羟基化玻璃表面的附着量最大,在1 h的接触时间后达到87±9/mm2;同时,其附着量随着接触时间延长而变大,并在3 h后达到一个较为稳定的值(110±15/mm2左右);当用水流冲刷后细胞的移除率来表征细胞在特定表面的附着强度时,新月菱形藻MMDL533的附着强度随着表面接触角逐渐增大,并在80°左右达到最大值,然后呈下降趋势。     

基于量子化学分析表面活性剂对不同煤种润湿机理的影响*

为研究不同类型表面活性剂对煤润湿性的调控机理,首先将所选煤样的润湿性与煤样成分进行关联分析,然后采用透过高度法实验及量子化学计算相结合的方法研究表面活性剂对煤样润湿性的影响效果及机理。结果表明:煤的润湿性与煤中固有水分、灰分呈正相关关系,与煤中固定碳呈负相关关系;所选取的4种表面活性剂的加入会降低褐煤的亲水性,而对长焰煤、焦煤和无烟煤亲水性有提升作用,并且十二烷基硫酸钠对于这3种煤样亲水性的提升作用最为明显;表面活性剂分子、水分子及煤分子的表面静电势分布共同决定了表面活性剂对煤浸润性的影响。     

水处理滤料润湿性的实验研究

基于Washburn方程用亲油亲水比(LHR)比较了无烟煤、沸石和石英砂滤料对油的润湿选择性,并对其表面结构进行了表征.结果表明,无烟煤、沸石和石英砂的LHR值依次为2.41、0.64和0.65,沸石和石英砂的亲水性明显好于无烟煤,而无烟煤的亲油性好于沸石和石英砂.这主要取决于滤料的表面化学组成,同时与其表面形貌有一定的关系,与SEM、XPS、FTIR分析结果基本吻合.     

SDS对烟煤润湿性能和机理的分子模拟研究

为探究十二烷基硫酸钠(SDS)对烟煤的润湿机理,首先通过实验分析SDS对烟煤润湿性能影响,然后利用分子模拟对SDS在烟煤表面的润湿过程进行研究。研究结果表明：SDS溶液改善烟煤的润湿性能,全尘、呼吸性粉尘降尘效率分别比纯水提高7.95%和10%;根据轨道能级差和静电势分析得出,SDS分子尾链吸附烟煤表面、头基朝向水中的吸附构型降低水和烟煤的液-固界面张力;SDS分子覆盖烟煤表面后,系统中烟煤与水分子的非键作用能、氢键数量、水分子的起始位点分别由-1 114.91 kcal/mol, 1 810个,1.59?变为-3 405.68 kcal/mol, 1 996个,1.57?,在SDS分子的作用下烟煤表面与水分子结合能力变强,大量水分子通过氢键作用凝聚在头基附近,水分子整体移向烟煤使烟煤表面得到充分的浸润和渗透。研究结果可为新型表面活性剂润湿煤尘性能检验提供参考。     

声-化联合法清洗含油钻屑

将超声波与pH敏感型表面活性剂(P(MMA-MAA-CS))联合使用,利用声-化联合法清洗含油钻屑。研究了不同因素对清洗效果的影响,并利用界面张力和三相接触角实验探讨了清洗机理。实验获得的最佳清洗条件为:固液质量比1∶5,P(MMA-MAA-CS)加入量0.5%(w),NaOH加入量2%(w),超声时间20 min,超声功率200 W。在此条件下清洗2次后,钻屑含油量可降低至0.82%,达到GB18599—2001《一般工业固体废物存、处置场污染控制标准》的要求。