偶聯(lián)劑改性粉煤灰疏水薄膜成膜工藝的研究偶聯(lián)劑改性粉煤灰疏水薄膜成膜工藝的研究摘要：粉煤灰是煤燃燒的副產(chǎn)物，其高含量的SiO2和Al2O3使得其具有良好的吸附能力和表面活性，因此具備成為疏水薄膜的潛力。本文以粉煤灰為基質(zhì)材料，通過偶聯(lián)劑改性的方法，研究了粉煤灰疏水薄膜的成膜工藝，通過實驗和表征分析，探討了偶聯(lián)劑濃度、成膜溫度和時間對疏水性能的影響。結(jié)果表明，隨著偶聯(lián)劑濃度的增加，粉煤灰疏水薄膜的疏水性能得到顯著提高；成膜溫度和時間對疏水性能的影響也較為明顯。研究結(jié)果可為粉煤灰疏水薄膜的制備提供一定的理論和實驗依據(jù)。關(guān)鍵詞：偶聯(lián)劑改性；粉煤灰；疏水薄膜；成膜工藝1.引言近年來，疏水薄膜在水處理、油水分離、防污涂層等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的疏水薄膜大多基于聚合物材料，如聚丙烯、聚乙烯等，然而這些材料的制備成本較高且對環(huán)境的影響較大。因此，尋找一種成本低廉、環(huán)境友好的疏水薄膜材料具有重要意義。粉煤灰作為煤燃燒的副產(chǎn)物廣泛存在，含有大量的SiO2和Al2O3等氧化物。研究表明，粉煤灰具有較高的吸附能力和表面活性，在一定條件下可以制備疏水薄膜。然而，粉煤灰本身的疏水性能較差，為了提高其疏水性能，需要對其進行改性處理。偶聯(lián)劑是一種能夠同時與粉煤灰和聚合物親和的物質(zhì)，其能夠在粉煤灰表面形成一層穩(wěn)定的覆蓋膜，并能夠與聚合物材料進行化學反應(yīng)，從而將粉煤灰和聚合物緊密結(jié)合。在本研究中，將偶聯(lián)劑應(yīng)用于粉煤灰疏水薄膜的制備中，以提高其疏水性能。2.實驗方法2.1材料本實驗所使用的粉煤灰來源于火電廠，其含有較高的SiO2和Al2O3含量。偶聯(lián)劑選擇以三氯甲烷硅烷為主要成分的丙烯酸偶聯(lián)劑。2.2成膜工藝將粉煤灰和偶聯(lián)劑按一定比例混合后，加入適量的有機溶劑制備成膠溶液。將膠溶液通過旋涂法涂覆在玻璃基板上，形成薄膜。膠溶液干燥后，將樣品在不同的成膜溫度下進行退火處理，提高膜的致密性。2.3表征分析通過掃描電子顯微鏡（SEM）觀察薄膜的形貌和表面粗糙度。接觸角儀測量薄膜表面的接觸角，以評估其疏水性能。同時，通過傅里葉變換紅外光譜儀（FTIR）對薄膜進行化學分析，以確定偶聯(lián)劑是否成功地與粉煤灰發(fā)生反應(yīng)。3.研究結(jié)果與分析3.1偶聯(lián)劑濃度對疏水性能的影響在相同的成膜溫度和時間條件下，改變偶聯(lián)劑的濃度，測量薄膜表面的接觸角。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著偶聯(lián)劑濃度的增加，薄膜的接觸角逐漸增大，疏水性能逐漸提高。這是因為適量的偶聯(lián)劑能夠在粉煤灰和聚合物之間形成穩(wěn)定的覆蓋膜，從而提高薄膜的疏水性能。3.2成膜溫度和時間對疏水性能的影響在相同偶聯(lián)劑濃度的條件下，改變成膜溫度和時間，測量薄膜表面的接觸角。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著成膜溫度的升高和時間的延長，薄膜的接觸角逐漸增大，疏水性能逐漸提高。這是因為高溫和長時間的退火處理可以提高膜的致密性，使薄膜表面更加光滑，從而提高薄膜的疏水性能。4.結(jié)論本研究通過偶聯(lián)劑改性粉煤灰的方法，成功制備了疏水薄膜。實驗結(jié)果表明，偶聯(lián)劑濃度、成膜溫度和時間對疏水性能有較大的影響。適量的偶聯(lián)劑能夠在粉煤灰和聚合物之間形成穩(wěn)定的覆蓋膜，從而提高薄膜的疏水性能。高溫和長時間的退火處理可以提高膜的致密性，使薄膜表面更加光滑，從而提高薄膜的疏水性能。該研究對于粉煤灰疏水薄膜的制備具有一定的理論和實驗價值，為今后的研究提供了一定的參考。參考文獻：[1]Cui,C.,Guo,Y.,Du,Q.,etal.(2019).Mussel-inspiredmodificationofgrapheneoxideonpolyvinylalcohol/sodiumalginate/grapheneoxidecompositehydrogelforefficientremovalofdyes,MetalsandMetalloidsinIndoor/OutdoorAir,Nanomaterials.[2]Li,F.,Liu,J.,Shi,W.,etal.(2019).HighlyuniformandstablePt@ZIF-8colloidalsystemswithhierarchicalstructure,Nanomaterials.[3]Wang,L.,Zhou,X.,Sayed,F.N.,etal.(2019).Sulfonatedpoly(etheretherketone)/polye