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中科院新疆理化所:油-水分离用超疏水石墨烯泡沫材料研究获进展
时间:2021-03-31 来源:英雄联盟赛事竞猜 浏览量 54044 次

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【英雄联盟赛事竞猜网址】【成果总结】近日,中科院新疆化工部技术研究所环境科学技术研究室复合材料研究组的研究人员,通过调整材料的表面粗糙度和表面能,设计了用于油水分离的石墨烯泡沫材料。研究人员利用水解石墨烯制作了一个很好的模型,并利用抽滤技术制备了一层水解石墨烯。利用塑料技术,通过控制反应时间,制备表面具有一定官能团的石墨烯泡沫,然后在表面均匀分布具有氧化硅阻抗的纳米粒子。通过硅烷标记,制备了具有超亲水特性的油水分离石墨烯泡沫材料。

水的接触角为153,在保持的同时提高了材料的油水选择性,此外,在制备过程中,研究人员通过调节水解石墨烯的量来控制超亲水石墨烯泡沫材料的厚度,最终该材料可用作油水分离膜。由于该材料具有良好的亲水性,在油水分离过程中,该材料的分离效率得到了显著提高。因此,这种材料不仅可以用作导电材料,还可以用作过滤膜材料,进一步拓宽了石墨烯泡沫材料的应用范围。

《全球环境科学杂志》发表了“表面粗糙化诱导超疏水缔合聚合物用于油水分离”的研究成果,相关研究工作得到了国家自然科学基金等项目的支持。[图形介绍]图1超亲水石墨烯泡沫的结构及油水分离过程图2超亲水石墨烯泡沫的制备过程及油水分离的应用示意图[研究内容]新型二维碳材料——石墨烯是含有其他石墨材料的基本单元,特别是其中所含的三维结构材料作为基本单元,具有非常丰富的孔隙、高比表面积及亲水亲油的特性,使其具备作为油水分离吸附剂的基本特性。

同时,光滑互通的孔隙结构和较低的表面化学活性不利于油水分离过程中循环利用的提高。因此,三维石墨烯作为一种新型的油水分离材料逐渐出现在科学研究领域。油水分离材料的表面增殖特性直接影响油水分离材料对水和油的选择性。

由于目前用于制备石墨烯泡沫的前驱体水解石墨烯表面含有大量的含氧官能团,经过化学处理后可以在一定程度上提高其亲水性,但不具备超亲水性的特性(与水的接触角小于150),使得材料失去了油水选择性。。

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