近期,中国科大苏州高等研究院胡源教授团队在《Chemical Engineering Journal》上发表了题为“Bio-based multifunctional carbon aerogels from sugarcane residue for organic solvents adsorption and solar-thermal-driven oil removal”的研究论文。
当前,水资源危机是全球各国政府都面临的巨大挑战。频繁的原油泄漏事件和工业油污的排放加重了水资源紧缺问题。生物基多孔碳材料具有高比表面积、疏水性能、高稳定性,已经在有机污染物吸附和油水分离方面呈现了巨大的潜力。然而,针对于高黏度的油污吸附,常规碳材料的吸附效果较弱。当前,研究人员发现碳材料的共轭π电子能够与入射光子耦合,发生弛豫现象,释放出热量,从而降低油污的黏度,有效提升吸附效率。因此,将疏水、高表面积、光热转化结合,可制备高效的油污吸附材料。
中国科大苏州高等研究院胡源教授团队以生物基甘蔗废渣为原料,通过典型的高温碳化工艺,制备了高疏水、高比表面积、光热转化碳气凝胶材料。经高温煅烧后,极性官能团发生热降解,形成共轭苯环结构。该结构在光照下呈现了令人满意的光热转化性能。一个模拟太阳光照下,材料表面温度可高达88.2 °C。同时,该碳气凝胶接触角高达134.6°。在一个模拟太阳光照下,该碳气凝胶的油污吸附量从17.1 g/g增加至37.7 g/g。
论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894721011670#f0025