Регистрация / Вход
Прислать материал

Гидрофобные и гидрофильные покрытия. Методы получения и области применения.

Фамилия
Никифорова
Имя
Алёна
Отчество
Сергеевна
Номинация
Нанотехнологии
Учебное заведение
Гимназия 1799 "Экополис"
Руководитель
к. ф.-м.н. Лепкова Т.Л.; д. хим. н., проф. Астахов М.В.
Название тезиса
Гидрофобные и гидрофильные покрытия. Методы получения и области применения.
Тезис

Целью проекта  являлось получение гидрофобного покрытия путём  активации поверхности гидрофильного материала и его применение  для очистки поверхности воды.

Вопрос загрязнения мирового океана в настоящее время стоит крайне серьезно. Происходит засорение различными маслами, эмульсиями, нефтью и нефтепродуктами. Поэтому, весьма актуально разработать методику получения гидрофобных покрытий, обеспечивающих разделение нефтепродуктов и воды. Гидрофобные покрытия - тонкие слои несмачивающихся водой веществ на поверхности гидрофильных материалов (не отталкивают молекулы воды, а крайне слабо с ними взаимодействуют). Гидрофильные покрытия, в свою очередь, хорошо взаимодействуют с водой. Гидрофобность обеспечивает возможность проникновения масла через материал без воды.

Исходным материалом (основой фильтрующего элемента) был выбран войлок. В начале была определена зольность (содержание неорганических примесей) путем многократной термической обработки на воздухе при 900 0C до постоянства массы остатка. Зольность материала составила 0,83 %.

Исходный образец, помещенный на специальный держатель, подвергали термической обработке в течении 40 минут в потоке пропана и паров воды при температуре 700 0C. При этом  нагрев и охлаждение проводили в инертной атмосфере Ar. В результате на поверхности материала были получены нитевидные образования углерода, что было подтверждено электронномикроскопическими  исследованиями.

Гидрофобность определяли по впитыванию воды. На исходном образце капля воды проникала внутрь. После обработки войлока она оставалась на поверхности, что говорит о его гидрофобности. При этом впитываемость масла оставалась на том же уровне.

Полученный материал является гидрофобным, но в то же время он сохраняет свою олеофильность.

Такой материал может являться основой установки по очистке  воды от масел и нефтепродуктов, находящихся на поверхности, не нарушая водного баланса.

По материалам данной работы подана заявка на патент.