Magnetischer superhydrophober Schwamm mit einer 3D-Beschichtung mit interpenetrierenden Netzwerkstrukturen für die multimodale Öl/Wasser-Trennung
Eine Studie, die die Beseitigung von Ölverschmutzungen revolutionieren soll, enthüllt einen neuartigen, mit einem interpenetrierenden Netzwerk beschichteten 3D-Schwamm, der durch eine einfache Tauchtechnik hergestellt wird und außergewöhnliche Superhydrophobie, Robustheit und magnetische Eigenschaften aufweist.
Mit einer einfachen Tauchtechnik wurde eine 3D-Beschichtung mit interpenetrierenden Netzwerkstrukturen hergestellt, die zur Vorbereitung eines robusten, superhydrophoben und magnetischen Schwamms verwendet wurde. Der modifizierte Schwamm zeigt ein schnelles Adsorptionsverhalten, eine hohe Adsorptionskapazität (bis zum 60-159-fachen seines eigenen Trockengewichts oder über 119 %-186 % seines eigenen Volumens für verschiedene Öle/organische Lösungsmittel), stabile Superhydrophobie und Wiederverwendbarkeit.
Nach einem 100-fachen Extrusions-Adsorptionstest behält er eine Adsorptionskapazität von 70 %, und der WCA-Wert liegt immer noch über 140°. Noch wichtiger ist, dass der modifizierte Schwamm nach einer langen Zeit der Behandlung mit chemischen Reagenzien (HCl, KOH, NaCl) und einem mechanischen Reibungstest mit 1000 Zyklen eine ausgezeichnete Robustheit und chemische Stabilität aufweist. Insbesondere wurden die auf dem modifizierten Schwamm basierenden Magnet-, Pumpen-, Selbstadsorptions-, Schwerkraft- und solarbetriebenen Öl-/Wassertrennvorrichtungen auch angewandt, insbesondere die Trennung von Rohölmischungen über den solarbetriebenen Modus, was die breiten Aussichten solcher modifizierten Schwämme in tatsächlichen Anwendungen zeigt. Diese Studie bietet somit nicht nur eine umweltfreundliche, effiziente, robuste und kostengünstige Designstrategie für die Reinigung von Ölverschmutzungen mit mehreren Zuständen, sondern konzentriert sich auch auf die Lösung des Problems der Materialrückgewinnung und der Verwendung von Materialien in rauer Umgebung.
Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Volume 186, January 2024 veröffentlicht.