這項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計了高表面積微/介孔超交聯樹脂 (XDV)。水凝膠和氣凝膠是通過基于維生素 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。
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用。含有 50 wt% XDV 的 rGO/XDV 和 rGO/MMT/XDV 氣凝膠顯示出分級孔隙率和高 SSA，達到 1000-1200 m2/g 的值。水凝膠和氣凝膠根據其組成顯示出可調節(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水和空氣。事實上，雖然含有 MMT 的水凝膠對羅丹明 6G 等陽離子染料顯示出高吸附能力，但 rGO 和 rGO/XDV 系統(tǒng)對甲苯顯示出顯著的親和力。在所有情況下，將超交聯樹脂嵌入水凝膠和氣凝膠中進一步增強了它們的吸附能力，rGO/MMT/XDV 水凝膠吸收高達 482 mg/g 的羅丹明 6G 和高達 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 個吸附/解吸循環(huán)中效率高于 96%。
相關論文以題為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者Rachele Castaldo教授。
