超级海绵“吸水又吸油”

2017-12-25 16:32:08 来源: 科技日报 作者: 郝晓明

超级海绵“吸水又吸油”

科技日报讯(记者 郝晓明)能让普通的海绵如吸水一般快速地吸油吗?这恐怕是在众多漏油事故中,人们首先想到的最快捷、最简便的处理方法。记者日前从中科院金属研究所获悉,该所研究人员利用纳米纤维素和石墨烯的特性,通过浸涂法获得了超亲水超亲油的新型海绵。这种 “双亲”海绵在油水分离领域,特别是海上漏油事故以及受到油污染的各类水资源中,将有很好的应用前景。

海绵表面同时具有超亲水和超亲油性能,是一种特殊的材料表面性质。近几年来,中科院金属研究所聚合物复合材料研究组致力研究纳米纤维素和石墨烯的相互作用,并通过大量实验证实了纳米纤维素与二维石墨烯片层有较强的吸附作用。其中,石墨烯基多孔材料通常通过化学气相沉积、电化学沉积以及冷冻干燥等方法获得。

“正是这两种纳米材料的相互作用,有效促进了石墨烯在海绵内部的扩散和表面吸附,使普通海绵能够达到具有超双亲的表面特性。”刘冬艳副研究员说,这也是国际上首次通过浸涂法直接获得的超双亲聚氨酯海绵材料。

“不亲水”却对油品“情有独钟”,而且还是“零距离”。“接触角度为零,表明水或油滴在材料表面时,会迅速达到铺展和吸收作用,接触角度越小,说明材料的吸收能力越强。”中科院金属所聚合物复合材料研究组刘冬艳副研究员说。

床垫、沙发等家具中的普通海绵即为聚氨酯海绵。记者看到,研究人员把聚氨酯海绵做为模板,将其分别浸入含微量纳米纤维素的石墨烯以及纯石墨烯水性分散液中,即制备出“不亲水只亲油”的海绵。在此基础上,通过改变工艺,将海绵依次涂覆纳米纤维素和石墨烯,并通过调整纳米纤维素的量,即可获得不同表面浸润特性(疏水-超双亲-疏水)的聚氨酯海绵。

据悉,新型海绵能在短时间内迅速吸附水和油,对制备具有特殊浸润性能的多孔弹性材料及其复合材料提供了新思路,在催化剂载体和智能高分子复合材料领域有望获得应用。这也是国际上首次通过浸涂法直接获得的超双亲聚氨酯海绵材料。

加载更多>>
责任编辑:谈琳
第六期尚浓资政厅—乡村人才振兴的突破...