研究人員利用石墨烯改性聚氨酯海綿，為油水分離難題提供了創新解決方案

　　

　　他們的研究重點是開發一種新型材料，用于從油水混合物中高效分離出石油。通過使用還原氧化石墨烯（rGO）對聚氨酯（PU）海綿和棉進行改性，他們在疏水性、吸油功效、可重復使用性和成本效益方面取得了可喜的成果，為解決石油泄漏造成的嚴重的水污染和土壤污染問題提供了一種前景廣闊的解決方案。

　　

　　長期以來，由于運輸、家庭使用和工業活動造成的石油泄漏對環境的有害影響一直是人們關注的焦點。

　　

　　科學界一直在積極尋求從水中回收和分離石油的有效方法，卡塔爾大學的團隊在這方面取得了重大進展。

　　

　　聚氨酯海綿的三維多孔結構在油水分離中顯示出應用前景。但是，疏水性差卻限制了其吸油效率。為了克服這一限制，研究小組專注于通過用氧化石墨烯（GO）來調整海綿增強其疏水性，隨后使用現成的綠色還原劑L-抗壞血酸（L-AA）將其還原為還原氧化石墨烯（rGO）。

　　

　　合成氧化石墨烯（GO）的過程是將1克石墨片與23毫升98%的硫酸混合，然后在室溫下攪拌24小時。隨后，加入100毫克硝酸鈉，并將混合物攪拌30分鐘。

　　

　　隨后，逐漸加入3g高錳酸鉀，將所得混合物加熱并攪拌約30分鐘。

　　

　　進一步加入水，然后加入10毫升30%雙氧水，完成合成過程。然后離心分離得到的氧化石墨烯（GO），除去未氧化的石墨，干燥得到粉末狀物質。將合成的單片氧化石墨烯（GO）分散在蒸餾水中，用于還原和改性研究。

　　

　　為了制造rGO-PU海綿，研究小組采用了一種利用L-抗壞血酸作為還原劑的綠色方法。首先將聚氨酯海綿切成小塊，在干燥前用蒸餾水和丙酮徹底沖洗。通過超聲制備氧化石墨烯（GO）水分散液，并將L-抗壞血酸溶于其中。將干燥的聚氨酯海綿浸入該混合物中，在輕度攪拌下放置48小時。

　　

　　然后，將海綿清洗并干燥，得到rGO-PU海綿。用同樣的方法也可以得到rGO-棉。與未改性海綿相比，rGO-PU和rGO-棉的改性表面均表現出優異的吸收性和水接觸角。

　　

　　通過吸收和收集油水混合物中的油，rGO-PU海綿的卓越性能得到了驗證，其回收率高達97%。

　　

　　此外，rGO-PU海綿表現出優異的可重復使用性和可壓縮性，沒有任何開裂或滲漏跡象。在一項比較研究中，該團隊發現，在各種樣品中，rGO-PU海綿的高度可壓縮性和多孔性優于rGO棉。