Fe3O4/聚二甲基硅氧烷改性胶原海绵及其油水分离性能

摘要：

为发展一种原料丰富、绿色环保、易于在复杂环境中操控使用、循环使用性好的多功能油水分离用海绵材料,采用浸渍法对胶原海绵进行聚二甲基硅氧烷(PDMS)/四氧化三铁(Fe3O4)纳米颗粒复合改性,制备了超疏水胶原基复合海绵(Fe3O4/PDMS-COL),表征了改性后化学结构与微观结构的变化,研究了油水分离性能.通过接触角测量可知:当胶原(COL)浓度为10 mg/mL、PDMS浓度为15vol％时,复合海绵的水接触角为150.3°.FTIR、XPS、XRD及TG测试结果表明Fe3O4/PDMS与胶原海绵成功发生复合,FE-SEM观察结果表明Fe3O4纳米粒子的加入可有效构造表面粗糙结构.海绵可吸附多种不同类型的油相如苯、正己烷、乙酸乙酯、真空泵油、花生油等,其中对乙酸乙酯的吸附量达47 g/g,且对不同油相的分离效率在99％以上.以苯为吸附物,连续循环使用20次后,海绵的接触角与磁性均未发生明显下降.海绵还可有效分离水包油乳液.在外加磁场作用下实施多种场景下的油水分离实验,Fe3O4/PDMS-COL表现出良好的磁操控性.此外,海绵还具有较好的阻燃性能.利用近红外光热响应性,Fe3O4/PDMS-COL还具备了吸附分离复杂环境中固体状油脂/水体系的潜力.

关键词：胶原、海绵、水污染物、聚二甲基硅氧烷、磁场效应-控制、光热转换

所属期刊栏目：39

分类号：TB332(工程材料学)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2022-11-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：4652-4663