北航《Polymers》:石墨烯/聚酰亚胺杂化气凝胶作为高效吸油剂

研究采用简便方法制备了机械坚固且灵活的氧化石墨烯/聚酰亚胺(GO/PI)杂化气凝胶(GIA),其中水溶性聚酰亚胺前驱体和氧化石墨烯(GO)片的混合悬浮液被冷冻干燥,然后进行常规的热亚胺化过程。获得的多孔 GIA 不仅表现出出色的弹性和极低的密度值(从 33.3 到 38.9 mg.cm−3),具有优异的抗压强度(121.7 KPa)。

成果简介

本文,北京航空航天大学吴俊涛副教授团队在《Polymers》期刊发表名为“Mechanically Robust and Flexible GO/PI Hybrid Aerogels as Highly Efficient Oil Absorbents”的论文,研究采用简便方法制备了机械坚固且灵活的氧化石墨烯/聚酰亚胺(GO/PI)杂化气凝胶(GIA),其中水溶性聚酰亚胺前驱体和氧化石墨烯(GO)片的混合悬浮液被冷冻干燥,然后进行常规的热亚胺化过程。获得的多孔 GIA 不仅表现出出色的弹性和极低的密度值(从 33.3 到 38.9 mg.cm−3),具有优异的抗压强度(121.7 KPa)。

GIAs可以支持其自身重量的31,250倍,这种承载能力远高于其他典型的碳基气凝胶。拥有这样的多孔结构,以及高强度和高韧性的特性使GIAs成为石油泄漏清理材料的理想候选材料。油/有机溶剂的吸收能力从14.6到85,高于大多数其他气凝胶(海绵)。凭借其广泛的温度耐受性和酸性稳定性,独特的多功能GIA有望将其应用范围进一步扩大到极端环境。

图文导读

北航《Polymers》:石墨烯/聚酰亚胺杂化气凝胶作为高效吸油剂

方案1.GIA的制备示意图

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图1.GIA 的宏观和微观结构。

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图2.GIA 的机械性能

北航《Polymers》:石墨烯/聚酰亚胺杂化气凝胶作为高效吸油剂

图3.纯PI气凝胶(a)和杂化气凝胶(b)的强化和增韧机理示意图。

北航《Polymers》:石墨烯/聚酰亚胺杂化气凝胶作为高效吸油剂

图4.GIA 的吸油特性。

小结

成功合成了具有良好机械性能、宽耐温性、耐酸性、高疏水性和高吸收能力的GIA,为探索气凝胶的多功能实际应用,特别是在极端环境中的应用铺平了道路。

文献:https://doi.org/10.3390/polym14224903

北航《Polymers》:石墨烯/聚酰亚胺杂化气凝胶作为高效吸油剂

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上一篇 2022年11月15日 15:54
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