研究者がrGOを開発

カタール大学（QU）の研究者、マイムーナ・モハメド氏とナダ・ヤヒヤ・デヤブ氏は、指導教員のシャビ・アッバス・ザイディ博士とともに、油水分離の課題への取り組みで進歩を遂げた。

彼らの研究は、油と水の混合物から効率的に油を回収するための新しい材料の開発に焦点を当てています。 ポリウレタン (PU) スポンジと綿を還元酸化グラフェン (rGO) で改質することにより、疎水性、油吸収効果、再利用性、費用対効果の点で有望な結果を達成し、水と問題に対処する有望なソリューションを提供します。石油流出による土壌汚染。

ポリウレタン スポンジの 3D 多孔質構造は、油水分離用途で有望であることが示されています。 ただし、疎水性が低いため、油の吸収効率が制限されます。 この制限を克服するために、研究チームは、スポンジを酸化グラフェン (GO) で修飾し、その後、すぐに入手できる緑色の還元剤である L-アスコルビン酸 (L- AA）。

GOの合成プロセスには、1gのグラファイトフレークを23mlの98%H2SO4と混合し、続いて室温で24時間撹拌することが含まれた。 続いて、ＮａＮＯ ３ １００ｍｇを加え、混合物を３０分間撹拌した。 その後、ＫＭｎＯ ４ ３ｇを徐々に導入し、約３０分間加熱撹拌した。

さらに水を加え、続いて１０ｍｌの３０％Ｈ ２ Ｏ ２ を導入して、合成プロセスを完了した。 次いで、得られたＧＯを遠心分離して未酸化の黒鉛を除去し、乾燥して粉末状物質を得た。 合成された GO の個々のシートは、還元と修飾の研究のために蒸留水に分散されました。

rGO-PU スポンジを製造するために、チームは L-アスコルビン酸を還元剤として利用する環境に優しい方法を採用しました。 PU スポンジは最初に小片に切断され、乾燥する前に蒸留水とアセトンで十分にすすがれました。 超音波処理によりGOの水分散液を調製し、これにL-AAを溶解した。 乾燥した PU スポンジをこの混合物に浸漬し、穏やかに撹拌しながら 48 時間放置しました。

その後、スポンジを洗浄し、乾燥させてｒＧＯ－ＰＵスポンジを得た。 同じプロトコルを適用して rGO コットンを取得しました。 rGO-PU と rGO-コットンの両方の修飾表面は、裸の対応物と比較して優れた吸収挙動と水接触角を示しました。

rGO-PUスポンジの性能を油水混合物から油を吸収・回収する実験を行ったところ、約97％という驚異的な回収率を達成したという。 さらに、rGO-PU スポンジは、亀裂や漏れの兆候がなく、優れた再利用性と圧縮性を示しました。 比較研究において、研究チームは、rGO-PU スポンジの高圧縮性と多孔性の性質が、さまざまなサンプルの rGO-コットン表面よりも優れていることを発見しました。