《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁(yè) > 模擬設(shè)計(jì) > 業(yè)界動(dòng)態(tài) > 中科院新疆理化所:油-水分離用超疏水石墨烯泡沫材料研究獲進(jìn)展

中科院新疆理化所:油-水分離用超疏水石墨烯泡沫材料研究獲進(jìn)展

2017-10-09
關(guān)鍵詞: 石墨烯 三維 泡沫 硅烷

【成果簡(jiǎn)介】

近日,中國(guó)科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所環(huán)境科學(xué)與技術(shù)研究室復(fù)合材料研究團(tuán)隊(duì)科研人員通過(guò)調(diào)節(jié)材料表面粗糙度以及表面能,設(shè)計(jì)了具有超疏水特性的油水分離用石墨烯泡沫材料。科研人員利用氧化石墨烯良好成模特性,采用抽濾技術(shù),首先制備了氧化石墨烯的薄膜,運(yùn)用發(fā)泡技術(shù),通過(guò)控制反應(yīng)時(shí)間,制備了表面含有一定官能團(tuán)的石墨烯泡沫,然后在其表面均勻負(fù)載了氧化硅的納米顆粒,通過(guò)硅烷的修飾,制備出了具有超疏水特性的油水分離用石墨烯泡沫材料,水的接觸角為153°,提高了材料油-水選擇性的同時(shí),保持了石墨烯泡沫的三維結(jié)構(gòu),對(duì)油及有機(jī)溶劑具有良好的吸附性能。此外,在制備過(guò)程中,科研人員通過(guò)調(diào)控氧化石墨烯的用量,實(shí)現(xiàn)了對(duì)超疏水石墨烯泡沫材料厚度的控制,材料最終還可作為油水分離膜使用。由于該材料具有很好的疏水性質(zhì),材料在油水分離過(guò)程中,分離效率得到了明顯的改善。因此,該材料既可以作為吸附材料使用,還可以作為過(guò)濾膜材料使用,進(jìn)一步擴(kuò)寬了石墨烯泡沫材料的使用范圍。 相關(guān)研究結(jié)果以題為“Surface roughness induced superhydrophobicity of graphene foam for oil-water separation”發(fā)表在Journal of Colloid and Interface Science上,相關(guān)研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目資助。

【圖文導(dǎo)讀】

1506737524712022590.jpg

圖1超疏水石墨烯泡沫的結(jié)構(gòu)及油-水分離過(guò)程

1506737529188029419.png

圖2 示意圖

超疏水石墨烯泡沫的制備流程及油-水分離應(yīng)用

【研究?jī)?nèi)容】

新型二維碳材料-石墨烯是構(gòu)成其它石墨材料的基本單元,特別是由其為基本單元構(gòu)成的三維結(jié)構(gòu)材料,具有豐富的孔道、較高的比表面積以及疏水親油的特點(diǎn),使其具有了作為油水分離用吸附劑的基本特征。同時(shí),穩(wěn)定的、互通的孔道結(jié)構(gòu)以及高的表面化學(xué)活性,有利于材料油水分離過(guò)程中循環(huán)使用性的提高,因此,三維石墨烯逐漸作為一種新型油水分離材料出現(xiàn)在科研領(lǐng)域。

油水分離材料的表面浸潤(rùn)特性直接影響著油水分離材料對(duì)水和油的選擇性,由于目前制備石墨烯泡沫所用的前驅(qū)體氧化石墨烯表面具有大量的含氧官能團(tuán),通過(guò)化學(xué)等方法處理后,可以在一定程度上提高其疏水性,但還不具有超疏水的特性(水的接觸角大于150°),使該材料失去了油-水選擇性。


本站內(nèi)容除特別聲明的原創(chuàng)文章之外,轉(zhuǎn)載內(nèi)容只為傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)站贊同其觀點(diǎn)。轉(zhuǎn)載的所有的文章、圖片、音/視頻文件等資料的版權(quán)歸版權(quán)所有權(quán)人所有。本站采用的非本站原創(chuàng)文章及圖片等內(nèi)容無(wú)法一一聯(lián)系確認(rèn)版權(quán)者。如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問(wèn)題,請(qǐng)及時(shí)通過(guò)電子郵件或電話通知我們,以便迅速采取適當(dāng)措施,避免給雙方造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。聯(lián)系電話:010-82306118;郵箱:aet@chinaaet.com。