一步法制备具有磁性可控和阻燃性的超疏水海绵,用于除油和收集

ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 16:36
文章英文标题
One‐step fabrication of superhydrophobic sponge with magnetic controllable and flame‐retardancy for oil removing and collecting
正文
石油泄漏和化学品泄漏引起的水污染已成为威胁人类和动物健康的重要问题。有效去除水中的油脂和化学物已成为全球性挑战。近年来,超疏水/超亲油磁性可控( SHPBaSOPIaMC )多孔材料由于具有选择性高、吸附容量大、易收集、可回收性理想等优点,在除油领域受到了更多的关注。此外,为确保安全,还应考虑防火性能。因此,通过低成本、简单的方法制备具有阻燃特性的SHPBaSOPIaMC多孔材料是必要的,也是具有挑战性的。本工作采用超声雾化辅助浸涂法,在废弃聚氨酯海绵上制备了聚二甲基硅氧烷雾化Fe3O4 ( PDMS雾化VMT雾化Fe3O4 )涂层,该涂层具有超疏水、超亲油、磁性可控、耐火焰雾化等性能。PDMSaVMTaFe3O4 @ daPU海绵具有优异的机械耐久性、化学稳定性和长期贮存稳定性。重要的是,在磁场的驱动下,PDMS α VMT α Fe3O4 @ d α PU海绵瞬间吸附了漂浮在水中的油。此外,PDMSHAVMTHAFe3O4 @ dHAPU海绵吸收了各种油脂和化学物质,具有理想的选择性、吸收能力(可达自身重量的40倍)、速度和可回收性(超过100个循环)。这些发现表明PDMSHAVMTHAFe3O4 @ dHAPU海绵是一种很有前途的除油材料,可用于溢油清理的实际应用。
文章内容(英文)
Water pollution arising from oil spillage and chemical leakage has emerged as a critical problem imposing threat to the human and animal health. Effective removal of oils and chemical from water has become a global challenge. Recently, superhydrophobic/superoleophilic magnetic controllable (SHPB‐SOPI‐MC) porous materials have attracted more attention in the field of oil‐removing because of the high selectivity, large absorption capacity, easy collection, and ideal recyclability. Moreover, in order to keep safety, the fire proofing performance should be taken into consideration. Therefore, fabricating SHPB‐SOPI‐MC porous materials with flame‐retardancy through a low cost and simple strategy is necessary but also challenging. In this work, an ultrasound‐assisted dip‐coating method was applied to fabricate polydimethylsiloxane‐vermiculite‐Fe\u003csub\u003e3\u003c/sub\u003eO\u003csub\u003e4\u003c/sub\u003e (PDMS‐VMT‐Fe\u003csub\u003e3\u003c/sub\u003eO\u003csub\u003e4\u003c/sub\u003e) coating onto discarded polyurethane (d‐PU) sponge, which exhibited superhydrophobic, superoleophilic, magnetic controllable, and flame‐resistant properties. The PDMS‐VMT‐Fe\u003csub\u003e3\u003c/sub\u003eO\u003csub\u003e4\u003c/sub\u003e@d‐PU sponge owned excellent mechanical durability, chemical stability, and long‐term storage stability. Importantly, the PDMS‐VMT‐Fe\u003csub\u003e3\u003c/sub\u003eO\u003csub\u003e4\u003c/sub\u003e@d‐PU sponge instantly adsorbed oil floating on water under magnetic field driving. Furthermore, PDMS‐VMT‐Fe\u003csub\u003e3\u003c/sub\u003eO\u003csub\u003e4\u003c/sub\u003e@d‐PU sponge absorbed various oils and chemical with ideal selectivity, absorption capacity (up to 40 times of its own weight), speed, and recyclability (exceeding 100 cycles). These findings suggested that PDMS‐VMT‐Fe\u003csub\u003e3\u003c/sub\u003eO\u003csub\u003e4\u003c/sub\u003e@d‐PU sponge was a promising oil‐removing material for practical application of oil spills cleanup.
来源出处
Journal|[J]Journal of Applied Polymer ScienceVolume 137, Issue 44. 2020.
DOI
https://doi.org/10.1002/app.49353

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