表面嵌入

以糖立方体为模板，在模具转移法制备PDMS海绵骨架表面嵌入少量石墨烯，报道了一种制备疏水、机械牢固的石墨烯/ PDMS海绵的简便方法。孔结构被完全转移，表面嵌入石墨烯导致骨架表面形成层状结构。此外，与PDMS海绵相比，石墨烯表面包埋后的中值孔径和孔隙率略有减小，总孔面积增加了10 %。石墨烯/ PDMS海绵在最大应变80 %下循环100次后完全回复到原来的尺寸。石墨烯/ PDMS海绵达到80 %应变只需要0.4   MPa的应力，是PDMS海绵达到80 %应变所需应力的一半。表面包埋石墨烯显著提高了PDMS海绵的弹性和耐久性，通过掺入无机纳米材料解决了机械压缩性和鲁棒性之间的‘折衷’效应。所制备的石墨烯/ PDMS海绵具有高度疏水性和水下超疏油性，能够在3.3   s内快速吸收水下的油脂，而PDMS海绵在10   s左右吸收等量的油脂。石墨烯/ PDMS海绵经过15次吸附-脱附循环后表现出相对稳定的吸油能力，并通过配备泵长期连续集油性能。研究结果可促进表面包埋法制备具有机械强度和弹性的油水分离海绵。