石墨烯/聚合物纳米复合材料去除水中废油污染物的研究进展

频繁的海上溢油事故和工业含油污水的肆意排放严重破坏海洋生态平衡。因此,开发先进的除油材料迫在眉睫。石墨烯(G)及其衍生物氧化石墨烯(GO)因其具有高比表面积、低密度、高孔隙率、表面功能可调等优异的理化性质,在油水分离领域成为研究热点。为充分发挥其优势,近年来,将G或GO与聚合物复合制备成功能化G/聚合物或GO/聚合物纳米复合材料,因其具有良好的除油能力、优异的机械性能、价格低廉、形貌及表面化学组分可调等优势而越来越受到人们的青睐。目前已开发出气凝胶、泡沫、海绵、膜等具有三维结构的G/聚合物或GO/聚合物复合吸油剂和过滤膜。本文系统性地总结了从表面润湿理论到G/聚合物或GO/聚合物复合吸油材料和滤膜材料的最新研究进展。此外,重点归纳了近年来有关油品回收及吸油材料再生的方法策略。最后,提出该研究领域目前面临的挑战和未来研究方向,旨在为该领域的深入探索开辟新的视角。

微波辐射与碳基纳米材料协同实现聚乳酸结晶形态调控与高性能化

为提高左旋聚乳酸(PLLA)的结晶性能,以氧化石墨烯(GO)和碳纳米管(CNT)为功能化纳米补强剂,在微波场下辐射5 min后制备PLLA/GO-5和PLLA/CNT-5复合薄膜材料;采用偏光显微镜和扫描电子显微镜观察复合薄膜在微波辐射下的晶体形态。结果表明微波辐射和碳基纳米材料对PLLA的结晶性能形成了显著的协同增强效应,增加PLLA成核密度,诱导球晶生长;向PLLA基体添加质量分数为0.5%的GO或CNT可显著提升其拉伸强度及断裂伸长率;PLLA/GO-5和PLLA/CNT-5的氧气渗透系数分别为13.5×10^(5)和9.2×10^(5) cm^(3)·mm·cm^(-2)·d^(-1)·Pa^(-1),较纯PLLA分别下降了51.2%和67.3%,说明复合薄膜对氧气具有良好的阻隔性;功能化碳基纳米材料的加入提高了PLLA复合薄膜的热稳定性。