石墨烯基吸油海绵的制备和应用的分析.pdf

学位论文的主要创新点哗蝴攀则螋一、分别以三聚氰胺海绵、聚氨酯海绵为基体,采用浸渍一涂覆法和在线还原法制得具有疏水亲油性的石墨烯基吸油海绵。二、采用氧化石墨烯自组装技术,在海绵表面形成氧化石墨烯涂层后进行还原,有效提高了石墨烯在海绵表面的粘着牢度和改善了石墨烯基海绵的循环使用性能。三、设计了一套连续高效油水分离装置,研究了石墨烯基聚氨酯海绵中空管在油水混合物中的分离效率及其影响因素,研究结果表明,对甲苯/水、煤油/水和汽油/水等油水混合体系的分离效率可达 99%以上。万方数据摘要本文以天然石墨为原料,采用Hummers法和超声剥离法制得了氧化石墨烯(graphene oxide,GO)。,在线还原制得还原氧化石墨烯基三聚氰胺海绵(reduced graphene oxide—based melamine sponge,RGOME)和还原氧化石墨烯基聚氨酯海绵(reduced graphene oxide—basedpolyurethane sponge,IⅪOPU),并对石墨烯基吸油海绵的结构、性能和应用进行了表征与研究。通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)及接触角测试仪等分析了RGOME的结构,考察了RGOME对多种油品的吸附性能,并对其油水选择吸附性能和循环使用性能进行了研究。研究结果表明,RGOME 具有疏水亲油性,对甲苯、DMAC、DMSO、三氯乙烯、煤油、泵油、、、、、、、 ,其对甲苯和煤油的吸附动力学过程可用Bangham方程描述。在选择吸附过程中,油品浓度急剧降低,吸油量不断升高,对甲苯/水体系的分离效率达 %,可较好地实现油水分离。吸附油品的RGOME经脱附可多次循环使用。通过扫描电子显微镜(SEM)、场发射扫描电镜(FESEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)及光学接触角测定仪等分析了RGOPU的结构,考察了 RGOPU对多种油品的吸附性能。研究结果表明,RGOPU具有疏水亲油性,对甲苯、DMAC、DMSO、三氯乙烯、煤油、泵油、,,,,,, rdg。通过缠绕成型法制得了还原氧化石墨烯基聚氨酯海绵中空管(reduced graphene oxide—basedpolyurethane sponge hollow tube,RGOPU-T),在水循环真空泵提供的负压作用下,,实现了连续高效油水分离。,海绵厚度为3mm,、煤油/水和汽油/水等油水混合体系分离效率达99%以上。,使用10次后对汽油/%,具有良好的循环使用性能。关键词:石墨烯;三聚氰胺;聚氨酯;海绵;吸附;油水分离万方数据 Abstract Graphene oxide(GO)was synthesized viatheHummers method and ultrasonic stripping method using the natural graphite as raw reduced graphene oxide—based melamine sponges(RGOME)and reduced graphene oxide- based polyurethane sponges(RGOPU)were fabricated via a dip-coating method which was insitureduced. As-prepared RGOME sponges were investigated by scanning electron microscopy(SEM),Fourier transform infraredspectroscopy(FTIR)and contact angle measuring apparatus, adsorption capacity,the oil/water selective adsorption and reusability oftheRGOME sponges were results demonstrate that the RGOME sponges exhibit good hydrophobicity and superoleophilicity,and t