【摘 要】
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人类社会生产生活等许多行业的兴起,会产生大量含油废水。含油废水的排放和石油污染事件对环境和生态造成严重影响。含油废水本身具有水量大、污染范围广、水质较为复杂、难生物降解等特点,使得含油废水处理成为一项十分困难的工程。在处理含油废水时,吸附法无疑是最简单、最快、高效且能回收石油资源的方法。所以如何通过简单的步骤制备出高效的吸油材料是目前亟待解决的问题。目前已知的疏水亲油材料普遍存在着吸附力能力弱、循
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人类社会生产生活等许多行业的兴起,会产生大量含油废水。含油废水的排放和石油污染事件对环境和生态造成严重影响。含油废水本身具有水量大、污染范围广、水质较为复杂、难生物降解等特点,使得含油废水处理成为一项十分困难的工程。在处理含油废水时,吸附法无疑是最简单、最快、高效且能回收石油资源的方法。所以如何通过简单的步骤制备出高效的吸油材料是目前亟待解决的问题。目前已知的疏水亲油材料普遍存在着吸附力能力弱、循环性差、复杂环境适用性差等缺点。海绵由于成本低、弹性好、吸附容量大,是一种很好的吸油材料。目前报道的超疏水海绵吸附能力和循环次数并不理想。多性能的超疏水海绵也由于过程繁琐且太多的负载材料会使原海绵的孔隙收缩、堵塞,从而降低海绵的吸附能力。吲哚作为自然界中广泛存在的化合物,有着廉价易得等特点并且有着富电子π体系,可用于各种领域。这里,我们展示了一种采用简单的浸涂法制备的多功能吲哚基海绵复合材料,对乳液具有高效分离效果。本文的主要内容包含以下两个部分:（1）本文第三章以3-吲哚甲醛和吲哚为原料在对甲苯磺酸催化下制备了三吲哚基甲烷单体（TRM）,在常温下用三氯化铁催化三吲哚基甲烷超交联形成三吲哚烷基聚合物（PTRM）后引入纳米四氧化三铁,采用涂覆法将其负载在密胺海绵表面得到磁性超疏水吲哚基复合海绵（PTRM@Fe3O4@MF）。该海绵复合材料表现出优异的超疏水性（接触角为153.4°）,对不同有机溶剂的吸附量为自身质量的70-150倍。该复合材料在循环吸脱附15次后仍保持着优异的疏水性能（接触角为149.3°）,涂覆材料与海绵间的结合能为53 KJ/mol。材料对乳液（O/W型和W/O型）的分离效率可以达到97.5%和97.9%,分离速度可达8.31×10~3L·m-2·h-1（0.1 Mpa）。涂层还使海绵具有磁性,在磁响应下便于吸油后的收集。（2）本文第四章以2-吲哚酮为原料制备了三聚吲哚单体（TAT）,在常温下用三氯化铁催化三聚吲哚超交联形成聚三聚吲哚聚合物（PTAT）,采用涂覆法将其负载在密胺海绵表面得到超疏水抑菌海绵（PTAT@MF）。该涂层使海绵具有接触角高达158.6?的超疏水表面,具有很强的吸附能力（吸附量达到自身重量的70-180倍）和优异的重复使用性（材料循环使用30次后接触角仍大于150?）,涂层与海绵的结合能为67.6KJ/mol。涂层还赋予海绵优异的抑菌性能（对大肠杆菌和金色葡萄球菌都有明显抑制作用）。此外,该涂层在PH 1-14时仍保持超疏水性能,在模拟真实水环境中油水混合物和乳液（O/W型和W/O型）的分离效率分别为99.6%和99.3%,分离速度可达1.91×10~4L·m-2·h-1（0.1 Mpa）。
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