Phát triển bọt polyurethane siêu kỵ nước/siêu ưa dầu dựa trên hạt Fe3O4 để tách hỗn hợp dầu - nước
Tóm tắt
Sự cố tràn dầu và các chất hữu cơ đã trở thành vấn đề báo động trên toàn cầu. Các nhà nghiên cứu ngày càng tập trung vào việc phát triển các vật liệu có thể hấp thụ có chọn lọc dầu và dung môi hữu cơ trong khi đẩy nước. Dự án này nhằm phát triển vật liệu hấp thụ dầu bằng cách tích hợp hạt Fe3O4 hoặc Fe3O4 biến tính acid stearic vào nền xốp polyurethane (PU). Kết quả cho thấy bọt PU biến tính thể hiện tính chất siêu kỵ nước, với góc tiếp xúc nước vượt quá 150°, và đặc tính siêu ưa dầu, với góc tiếp xúc dầu gần bằng không. Với khả năng chọn lọc cao, bọt PU biến tính có khả năng hấp thụ dầu diesel gấp 44 đến 53 lần trọng lượng, tùy thuộc vào nồng độ hạt.
Các tài liệu tham khảo
Ahmad Bayat, Seyed Foad Aghamiri, Ahmad Moheb, and Gholam Reza Vakili-Nezhaad, “Oil spill cleanup from sea water by sorbent materials”, Chemical Engineering & Technology, Volume 28, Issue 12, pp. 1525 - 1528, 2005. DOI: 10.1002/ceat.200407083.
Abhinav Dhaka and Pradipta Chattopadhyay, “A review on physical remediation techniques for treatment of marine oil spills”, Journal of Environmental Management, Volume 288, 2021. DOI: 10.1016/j.jenvman.2021.112428.
Chih-Feng Wang and Sheng-Jhih Lin, “Robust superhydrophobic/superoleophilic sponge for effective continuous absorption and expulsion of oil pollutants from Water”, ACS Applied Material & Interfaces, Volume 5, Issue 18, pp. 8861 - 8864, 2013. DOI: 10.1021/am403266v.
Sanjay S. Latthe, Rajaram S. Sutar, A.K. Bhosale, Kishor Kumar Sadasivuni, and Shanhu Liu, “Superhydrophobic surfaces for oil-water separation”, Superhydrophobic Polymer Coatings. Elsevier, 2019, pp. 339 - 356. DOI: 10.1016/B978-0-12-816671-0.00016-3.
T. Iline-Vul, S. Bretler, S. Cohen, I. Perelshtein, N. Perkas, A. Gedanken, and S. Margel, “Engineering of superhydrophobic silica microparticles and thin coatings on polymeric films by ultrasound irradiation”, Materialstoday Chemistry, Volume 21, 2021. DOI: 10.1016/j.mtchem.2021.100520.
Nguyen Thi Phuong Nhung, Nguyen Thi Ngoc Tien, Nguyen Hoang Luong, Tran Thu Hang, Nguyen Van Kiet, and Nguyen Phan Anh, “Micro/nanostructured ZnO-based superhydrophobic steel surface with enhanced corrosion protection”, Petrovietnam Journal, Volume 6, pp. 59 - 66, 2022. DOI: 10.47800/pvj.2022.06-07.
Aziz Fihri, Enrico Bovero, Abdullah Al-Shahrani, Abdullah Al-Ghamdi, and Gasan Alabedi, “Recent progress in superhydrophobic coatings used for steel protection: A review”, Colloids Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, Volume 520, pp. 378 - 390, 2017. DOI: 10.1016/j.colsurfa.2016.12.057.
Jan Zimmermann, Felix A. Reifler, Ulrich Schrade, Georg R.J. Artus, and Stefan Seeger, “Long term environmental durability of a superhydrophobic silicone nanofilament coating”, Colloids Surfaces A Physicochemical and Engineering Aspects, Volume 302, Issues 1 - 3, pp. 234 - 240, 2007. DOI: 10.1016/j.colsurfa.2007.02.033.
Beibei Li, Xiaoyan Liu, Xinying Zhang, Wenbo Chai, Yining Ma, and Jingjing Tao, “Facile preparation of graphene-coated polyurethane sponge with superhydrophobic/superoleophilic properties”, Journal of Polymer Research, Volume 22, 2015. DOI: 10.1007/s10965-015-0832-1.
Mengru Jin, Qianli Xing, and Zikang Chen, “A review: Natural superhydrophobic surfaces and applications”, Journal Biomaterials and Nanobiotechnology, Volume 11, Issue 2, pp. 110 - 149, 2020. DOI: 10.4236/jbnb.2020.112008.
Wenkai Zhu, Yan Wu, and Yang Zhang, “Fabrication and characterization of superhydrophobicity ZnO nanoparticles with two morphologies by using stearic acid”, Materials Research Express, Volume 6, Issue 11, 2019. DOI: 10.1088/2053-1591/ab4ec5.
Shanhu Liu, Qingfeng Xu, Sanjay S. Latthe, Annaso B. Gurav, and Ruimin Xing, “Superhydrophobic/superoleophilic magnetic polyurethane sponge for oil/water separation”, RSC Advances, Volume 5, Issue 84, pp. 68293 - 68298, 2015. DOI: 10.1039/c5ra12301a.
Xiaojia Gao, Xiufeng Wang, Xiaoping Ouyang, and Cuie Wen, “Flexible superhydrophobic and superoleophilic MoS2 sponge for highly efficient oil-water separation”, Scientific Reports, Volume 6, pp. 1 - 8, 2016. DOI: 10.1038/srep27207.
Teng Chen, Shuai Zhou, Zhenhua Hu, Xinkai Fu, Zhiyu Liu, Bolin Su, Hongri Wan, Xihua Du, and Zhaojian Gao, “A multifunctional superhydrophobic melamine sponge decorated with Fe3O4/Ag nanocomposites for high efficient oil-water separation and antibacterial application”, Colloids Surfaces A Physicochemical and Enginering Aspects, Volume 626, 2021. DOI: 10.1016/j.colsurfa.2021.127041.
Hamed Hosseini Bay, Daisy Patino, Zafer Mutlu, Paige Romero, Mihrimah Ozkan, and Cengiz S. Ozkan, “Scalable multifunctional ultra-thin graphite sponge: Free-standing, superporous, superhydrophobic, oleophilic architecture with ferromagnetic properties for environmental cleaning”, Scientific Reports, Volume 6, pp. 1 - 9, 2016. DOI: 10.1038/srep21858.
Jesús I. Tapia, Elizabeth Alvarado-Gómez, and Armando Encinas, “Non-expensive hydrophobic and magnetic melamine sponges for the removal of hydrocarbons and oils from water”, Separation and Purification Technology, Volume 222, pp. 221 - 229, 2019. DOI: 10.1016/j.seppur.2019.04.008.
Tran Thi Viet Ha and Byeong-Kyu Lee, “Novel fabrication of a robust superhydrophobic PU@ZnO@Fe3O4@SA sponge and its application in oil-water separations”, Scientific Reports, Volume 7, Issue 1, pp. 1 - 12, 2017. DOI: 10.1038/s41598-017-17761-9.
1. Tác giả giao bản quyền bài viết (tác phẩm) cho Tạp chí Dầu khí, bao gồm quyền xuất bản, tái bản, bán và phân phối toàn bộ hoặc một phần tác phẩm trong các ấn bản điện tử và in của Tạp chí Dầu khí.
2. Bằng cách chuyển nhượng bản quyền này cho Tạp chí Dầu khí, việc sao chép, đăng hoặc sử dụng một phần hay toàn bộ tác phẩm nào của Tạp chí Dầu khí trên bất kỳ phương tiện nào phải trích dẫn đầy đủ, phù hợp về hình thức và nội dung như sau: tiêu đề của bài viết, tên tác giả, tên tạp chí, tập, số, năm, chủ sở hữu bản quyền theo quy định, số DOI. Liên kết đến bài viết cuối cùng được công bố trên trang web của Tạp chí Dầu khí được khuyến khích.
