PDMS/Fe3O4/还原氧化石墨烯气凝胶复合材料的合成及其油水分离应用研究学术资讯

PDMS/Fe3O4/还原氧化石墨烯气凝胶复合材料的合成及其油水分离应用研究任萌1,2, 曲志倩1,2, 谭笑1,2, 焦春磊3, 刘康1,2, 兰茂榕1,2, 林爱军1,2刘晓晖2, 王晓慧11. 北京化工大学环境科学与工程系, 北京 100029;2. 北京市环境污染控制与资源化工程研究中心, 北京 100029;3. 中国科学院高能物理研究所, 北京 100049 摘要:近年来海上石油泄漏事件频发，不仅造成石油资源的浪费，还导致严重的生态和环境风险.因此，如何兼顾环境效益和经济效益治理海洋石油污染是目前亟待解决的问题.该文设计、制备了一种高效油水分离材料，以氧化石墨烯（GO）作为模板，负载纳米Fe3O4粒子，经聚二甲基硅氧烷（PDMS）改性，最终获得疏水亲油的PDMS/Fe3O4/还原氧化石墨烯气凝胶复合材料（RGA）；并利用多种现代表征方法测试材料的表面官能团、疏水性、热稳定性和微观形貌特征，利用吸油测试及重复试验测试其性能.结果表明：①改性后GO含氧官能团数量下降，水、油接触角测量结果表明RGA的亲水角为133.36°，亲油角为44.44°，具有较高疏水亲油性.②RGA的热稳定性较强，孔隙结构发达，油可填充在气凝胶微纳米结构形成的空隙中.③RGA质量轻，机械强度强，吸油量最多可达自重的18倍，对不同油水混合物均有较好的吸附能力且可重复使用，具有良好的吸油性能.研究显示，RGA具有质量轻、易回收、疏水亲油性良好、可重复使用等优点，具有大规模应用的潜力.