1765
2021-11-02
顆粒在線訊：這項(xiàng)工作提出了一種基于自發(fā)吸附材料的新的水和空氣污染可持續(xù)解決方案。首次在基于還原氧化石墨烯 (rGO) 和蒙脫石 (MMT) 的水凝膠和氣凝膠中設(shè)計(jì)了高表面積微/介孔超交聯(lián)樹脂 (XDV)。水凝膠和氣凝膠是通過(guò)基于維生素 C 還原氧化石墨烯 (GO) 和最終凍干的溫和且環(huán)保的程序獲得的。
圖1. rGO/MMT/XDV 水凝膠和氣凝膠的制備和組成、水凝膠體積減少和氣凝膠堆積密度。
在所有系統(tǒng)中，XDV 比表面積 (SSA) 都完全暴露，可用于水和空氣中的吸附應(yīng)用。含有 50 wt% XDV 的 rGO/XDV 和 rGO/MMT/XDV 氣凝膠顯示出分級(jí)孔隙率和高 SSA，達(dá)到 1000-1200 m2/g 的值。水凝膠和氣凝膠根據(jù)其組成顯示出可調(diào)節(jié)的極性特性，可用于開發(fā)定制的吸附劑，用于從芳香族和極性污染物中修復(fù)水和空氣。事實(shí)上，雖然含有 MMT 的水凝膠對(duì)羅丹明 6G 等陽(yáng)離子染料顯示出高吸附能力，但 rGO 和 rGO/XDV 系統(tǒng)對(duì)甲苯顯示出顯著的親和力。在所有情況下，將超交聯(lián)樹脂嵌入水凝膠和氣凝膠中進(jìn)一步增強(qiáng)了它們的吸附能力，rGO/MMT/XDV 水凝膠吸收高達(dá) 482 mg/g 的羅丹明 6G 和高達(dá) 500 mg/g 的甲苯rGO/XDV 氣凝膠的蒸汽。兩種系統(tǒng)都顯示出可再生的吸附特性，在 5 個(gè)吸附/解吸循環(huán)中效率高于 96%。
圖2. XDV (a)、rGO/XDV 水凝膠 (b, c, d) 和 rGO (e, f)、rGO/XDV (g, h)、rGO/MMT (i, j) 和 rGO/的 SEM 圖像 MMT/XDV (k, l) 氣凝膠。
相關(guān)論文以題為Hierarchically porous hydrogels and aerogels based on reduced graphene oxide, montmorillonite and hyper-crosslinked resins for water and air remediation發(fā)表在《Chemical Engineering Journal》上。通訊作者是意大利學(xué)者Rachele Castaldo教授。
參考文獻(xiàn)：doi.org/10.1016/j.cej.2021.133162
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