Nadukkandy Minju

† Materiale funcționale, Divizia de știință și tehnologie a materialelor și Secțiunea de modelare și simulare computațională, Divizia de tehnologie de mediu, CSIR-Institutul Național pentru Știință și Tehnologie Interdisciplinară, Guvernul Indiei, Thiruvananthapuram, Kerala 695 019, India

§ Academia de Cercetări Științifice și Inovatoare (AcSIR), Ghaziabad 201002, India

Solaiappan Ananthakumar

† Materiale funcționale, Divizia de știință și tehnologie a materialelor și Secțiunea de modelare și simulare computațională, Divizia de tehnologie de mediu, CSIR-Institutul Național pentru Știință și Tehnologie Interdisciplinară, Guvernul Indiei, Thiruvananthapuram, Kerala 695 019, India

§ Academia de Cercetări Științifice și Inovatoare (AcSIR), Ghaziabad 201002, India

Sivaraman Savithri

† Materiale funcționale, Divizia de știință și tehnologie a materialelor și Secțiunea de modelare și simulare computațională, Divizia de tehnologie de mediu, CSIR-Institutul Național pentru Știință și Tehnologie Interdisciplinară, Guvernul Indiei, Thiruvananthapuram, Kerala 695 019, India

§ Academia de Cercetări Științifice și Inovatoare (AcSIR), Ghaziabad 201002, India

Date asociate

Abstract

superswelling

Un burete hibrid ușor superhidrofil este proiectat și demonstrat din sticlă de apă și un polimer organic, care are o natură fulgiantă macroporoasă și este superflexibil cu o densitate aparentă de 0,069 g cc –1, porozitate de ∼97% și absorbție de apă de 3000%. Buretele hibrid modificat cu octadeciltrimetoxi silan prezintă o absorbție selectivă a uleiului și a solvenților organici în apă deschisă. Se dezvăluie o capacitate de absorbție cuprinsă între 12–23 g g –1 pentru lichidele de testat țiței ușor, ulei de motor, ulei de parafină, cloroform, kerosen și hexan. Capacitatea de absorbție pe baza greutății a fost direct proporțională cu densitatea și invers proporțională cu vâscozitatea lichidelor de testat. Încercările atât în ​​condiții stagnante, cât și în condiții turbulente verifică absorbția selectivă a uleiului din apa de mare. Regenerarea completă a absorbantului a fost posibilă timp de zece cicluri pentru lichidele testate. Lucrarea oferă proiectarea unui material accesibil pentru curățarea apei, alternativ la bureții de poliuretan utilizați în mod obișnuit.

1. Introducere

Recent, s-a acordat mult accent studiului silicei poroase la nivel mondial. Materialele silice anorganice și rețelele macroscopice polimerice ca atare posedă capacități mai mici de absorbție a uleiului (–1) datorită grupelor lor −OH abundente. 23,24 Ei ca atare absorb apă, care este de câteva ori masa lor preliminară. Absorbanții cu acoperire hidrofobă a suprafeței pe baza diferitelor materii prime, cum ar fi aerogeluri, 25−28 spume, 9,29−37 bureți, 7,8,10,22,23,38−41 nanotuburi de carbon, 29 și așa mai departe au fost vizibil excelente datorită la proprietățile lor superhidrofobe și superoleofile, cinetică mai rapidă, recuperare și reutilizare. Studiile arată că funcționalizarea suprafeței bureților disponibili comercial, cu natura lor macroscopică tridimensională și structura cu celule deschise, poate produce absorbanți oleofili de înaltă performanță, ușor de manevrat. Funcționalitățile obișnuite includ clorură de stearoil, 20,23 stiren (divinil benzen), 32 silani cum ar fi polidimetoxisilan (PDMS), 38,41 octadecilsilan (OTS), 39,42 metiltrimetoxisilan (MTMS), 43 aminopropiltrimetoxisilan (APTMS-2-HI-2-HI-2-HI-2-HI-2-HI-2-HI-2: ), 24 și încă mai mult. Silanii, care sunt o serie omologă de compuși anorganici, în funcție de grupurile funcționale de suprafață, ar putea oferi o gamă variată de hidrofobități în funcționalizare.

În această lucrare, am proiectat un burete de sticlă de apă ușor, supersuflant, inovator, din silicat de sodiu anorganic, în care stabilitatea structurală macroporoasă este asigurată de poli (alcool vinilic) organic prin reticulare simplă și polimerizare. Sticla de apă este un material foarte ieftin și disponibil și este rar explorată pentru aplicații de absorbție. Materialul hibrid care acoperă proprietatea silicei poroase anorganice și a polimerilor organici ar putea fi superior absorbanților convenționali. Materialul hibrid este modificat efectiv la suprafață cu silani pentru a furniza bureți hidrofobi pentru absorbția uleiurilor cu densitate mai mică, medie și înaltă/vâscozitate. Absorbantul este testat în condiții stricte pentru evaluarea competențelor de absorbție, regenerare și reutilizabile.