Page 90 - 《精细化工》2020年第6期

·1156· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷

有其他特征峰。结果表明，粉煤灰与硬脂酸之间无 为了研究所制备超疏水不锈钢网的机械稳定
新化学键形成。 性，本实验将超疏水不锈钢网置于 400 目砂纸上，金
属网上放置一个 100 g 砝码，水平拉动金属网，每
次拉动 20 cm，利用拉动过程中产生的摩擦力对网
表面进行磨损。往复进行 100 次后，将亚甲基蓝染
色后的水滴在其表面，水滴呈近似球状，如图 6a 所
示。测试磨损后超疏水不锈钢网表面水静态接触角
仍高达 141°（图 6b）。通过 SEM 观察其表面微观结
构发现，超疏水不锈钢网网格凸出的骨架稍有磨损，
磨损处改性粉煤灰颗粒有部分脱落（图 6c），但对
该材料的超疏水性能影响较小。以上结果显示，所
制备的超疏水不锈钢网具有良好的机械稳定性和超

图 5 粉煤灰、改性粉煤灰、硬脂酸 FTIR 图 疏水耐久性。
Fig. 5 FTIR spectra of the fly ash, modified fly ash and 2.3 超疏水不锈钢网用于油/水混合物分离
stearic acid 为了研究超疏水不锈钢网对油/水混合物的分
离能力，本文搭建了一个简单装置可实现油/水混合
2.2.4 耐磨性能分析
物的快速分离。按 1∶1（质量比）配制油/水混合物，
超疏水不锈钢网表面机械磨损 100 次后疏水性
为了便于观察将水用亚甲基蓝染色，油用油红 O 染
能及 SEM 图测试结果见图 6。 色见图 7a。将超疏水不锈钢网架在两个紧挨的空烧
杯之上，在网上倒入油/水混合物，油在超疏水不锈

钢网表面快速铺展开并穿过网孔滴入接在下面的烧
杯中，而水被困在网表面并滑入左侧烧杯，流程如
图 7a 所示。为了研究超疏水不锈钢网油/水分离的
通用性，选取了多种油/水混合物，包括正己烷/水、
正辛烷/水、十六烷/水、柴油/水、芝麻油/水、氯仿/
水。分离效率的计算方程为 η/%= (W 1 / W 2)×100 [14-15] ，
W 2 和 W 1 分别为分离前后水的质量。不同油/水混合
物的分离效率见图 7b。由图 7b 可知，分离效率均
在 94%以上。此外，用超疏水不锈钢网分离正己烷/
水混合溶液，经过 10 次循环后其油水分离效率没有
明显降低（图 7c）。
以上结果表明，所制备的超疏水不锈钢网具有
优异的亲油和疏水性能，可以实现油/水混合物高效
且便捷的分离，在工业生产和生活中对含油废水中
油类有机物分离具有良好的应用前景和实用价值。

图 6 超疏水不锈钢网表面机械磨损 100 次后表面水滴
（a）、水静态接触角测试（b）及 SEM 图（c）
Fig. 6 Images of the as-prepared mesh drops of water (a)，
static contact angle (b) and SEM image after
mechanical friction 100 times (c)