特殊浸润性油水分离材料的研究进展

随着石油产业的快速发展,原油泄露和含油污水严重危害了生态环境和人类健康。因此,含油污水的有效处理成为目前亟待解决的关键问题之一。但传统的油水分离材料普遍存在着油水分离效率低、易造成二次污染、难以回收再利用等缺点,无法满足国家环保标准。近年来,特殊浸润性油水分离材料因具备特殊的选择渗透及吸附性得到了迅速发展。基于此,以表面特殊润湿性油水分离材料为研究基础,对固体表面浸润理论进行了分析,介绍了通过材料表面微观结构调控和化学改性的方法制备特殊浸润性油水分离材料的研究进展,并对特殊润湿性油水分离材料目前面临的挑战及未来的发展方向作了总结和展望。     

改性ZSM-5对石脑油中有机氯吸附性能

采用浸渍法,以MgO和Fe_2O_3为活性组分制备了Fe_2O_3/ZSM-5、MgO/ZSM-5、MgO-Fe_2O_3/ZSM-5吸附剂,采用XRD、BET和XRF等方法对其结构进行了表征。结果表明:MgO和Fe_2O_3均匀负载于ZSM-5上,改性后的吸附剂比表面积和孔径略有增加,孔容有所减小。较佳工艺条件为:吸附剂焙烧温度550℃;采用1.5%MgO-0.8%Fe_2O_3/ZSM-5吸附剂,吸附时间4 h、吸附温度60℃、剂油比1∶20,脱氯率可达93%,且吸附剂重复使用5次后脱氯率仍达80%以上。吸附过程符合准二级动力学模型,主要为化学吸附。     

冷却速率对包晶钢凝固过程中包晶转变收缩的影响

通过高温激光共聚焦显微镜模拟观察了Fe-0.1C-0.21Si-1.2Mn (质量分数,%)包晶钢在不同冷却速率下的包晶相变过程,然后利用试样表面粗糙度变化反映了包晶转变收缩程度的不同。结果显示,冷却速率超过临界值后包晶转变能够发生快速相变,快速相变引起突然的包晶转变收缩和表面粗糙度变化。随冷却速率的增加包晶钢的包晶转变收缩呈先增加后减小的趋势,在冷却速率为20℃/s时表面粗糙度达到最大值,此时的表面粗糙度约是低冷却速率(2.5℃/s)时表面粗糙度的2.8倍。当冷却速率足够大后包晶转变收缩又开始减小,这一变化为高拉速下减少包晶钢连铸坯表面纵裂纹的发生提供了新策略。     

纳米碳酸钙改性聚丙烯大变形行为的研究

为了研究纳米碳酸钙改性聚丙烯(PP/nano-CaCO_3)在不同应变率下的大变形特性及相关机理,采用疲劳试验机(MTS)结合数字图像相关技术(DIC)对该种材料在不同拉伸速率下进行单项拉伸试验,并用有限元对其进行数值模拟,得出了不同变形程度的试验结果。之后采用电镜扫描(SEM)对不同变形程度的试件表面进行分析。结果表明:PP/nano-CaCO_3在不同拉伸速率下的应力-应变可分为线弹性阶段、屈服阶段、软化颈缩阶段及应力稳定阶段。其中,线弹性阶段、屈服阶段及峰值应力基本不受拉伸速率的影响,应力稳定阶段的稳定应力随着拉伸速率的增大而减小,测试试件的延展率超过300%后仍可继续拉伸延长。电镜扫描发现:随着变形量的增大,试件表面的纹理及皱褶凸起也增大。总的来说,PP/nano-CaCO_3相比纯PP具有更好的应力-应变稳定性、延展性及柔软度,在抗冲击及承载结构件中具有很好的应用前景。     

具有耐油、自修复功能的改性天然橡胶的研究

首先对天然橡胶进行环氧化改性,进而利用环氧基团和硅羟基之间的反应制备具有多重羟基的改性天然橡胶。利用红外光谱法、核磁共振法、光学显微镜、拉伸试验和耐油实验等方法研究该材料的自修复性能和耐油性能。当反应pH值7,改性产物改性程度较高,且显示出优异的低温自修复性能。裂纹自然拼接后,在没有任何外界刺激条件下,室温自修复效率高达82.6%。在93#柴油中浸泡72h后,质量膨胀率仅为243.8%,仅为天然橡胶的四分之一。