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[1]蒋 洧,廖静瑶,王 静,等.超疏水P25@Fe3O4@PDMS海绵的制备及油水分离和光催化性能[J].武汉工程大学学报,2025,47(01):1-9.[doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202408022]
　JIANG Wei,LIAO Jingyao,WANG Jing,et al. Preparation， oil-water separation and photocatalytic properties of superhydrophobic P25@Fe3O4@PDMS sponge [J].Journal of Wuhan Institute of Technology,2025,47(01):1-9.[doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202408022]
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超疏水P25@Fe3O4@PDMS海绵的制备及油水分离和光催化性能(/HTML)
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《武汉工程大学学报》[ISSN:1674-2869/CN:42-1779/TQ]

卷:
47
期数:
2025年01期
页码:
1-9
栏目:
化学与化学工程
出版日期:
2025-03-28

文章信息/Info

Title:
Preparation， oil-water separation and photocatalytic properties of superhydrophobic P25@Fe3O4@PDMS sponge

文章编号:
1674 - 2869（2025）01 - 0001 - 09
作者:
蒋 洧1; 廖静瑶2; 王 静3; 蔡 思1; 向 珍1; 贺子航1; 金士威*1; 4
1. 中南民族大学化学与材料科学学院，湖北 武汉 430074；
2. 中南民族大学资源与环境学院，湖北 武汉 430074；
3. 临海市工投产业服务有限公司，浙江 临海 317000；
4. 催化转换与能源材料化学教育部重点实验室，湖北 武汉 430074
Author(s):
JIANG Wei1; LIAO Jingyao2; WANG Jing3; CAI Si1; XIANG Zhen1; HE Zihang1; JIN Shiwei*1; 4
1. School of Chemistry and Materials Science， South-Central Minzu University， Wuhan 430074， China
2. College of Resources and Environment， South-Central Minzu University， Wuhan 430074， China
3. Linhai Industrial Investment Service Co.， Ltd， Linhai 317000， China
4. Key Laboratory of Catalysis and Energy Materials Chemistry of Ministry of Education， Wuhan 430074， China
关键词:
超疏水; 含油废水; 油水分离; 光降解
Keywords:
superhydrophobic;  oily wastewater;  oil-water separation;  photodegradation
分类号:
TQ028
DOI:
10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202408022
文献标志码:
A
摘要:
为获得性能优异的超疏水光催化材料，通过浸泡和喷涂的方法合成了一种超疏水海绵，将聚二甲基硅氧烷 （PDMS） 与四氧化三铁（Fe3O4）颗粒、二氧化钛（TiO2 ， P25）颗粒分别在乙酸乙酯（EtOAc）中光接枝，然后负载于海绵上，获得超疏水P25@Fe3O4@PDMS海绵，实现了对含油废水的高效分离和对染料的高效降解。使用接触角仪、傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜对其进行表征，探究了 PDMS、EtOAc、Fe3O4@PDMS、P25@PDMS的比例对其超疏水性能的影响，对其油水、乳液分离性能进行了测试。结果表明：超疏水P25@Fe3O4@PDMS海绵对二氯甲烷、氯仿和四氯化碳3种重油分离效率高达98.6 % 以上，对有机溶剂的吸附量在21.3~56.9 g/g 之间，24 h吸附了几乎所有乳化油。此外，超疏水海绵对尼罗红还具有一定的光降解能力。该超疏水P25@Fe3O4@PDMS海绵具有良好的机械稳定性和化学稳定性，经过100次摩擦，水接触角仍大于150°，在酸、碱、盐和高温条件下，依然能够保持优异的超疏水性能。该超疏水海绵原料对环境无害、价格便宜且易于大量获取，具有良好的应用前景。
Abstract:
To obtain a superhydrophobic photocatalytic material with excellent performance， a superhydrophobic sponge was synthesized using immersion and spraying methods. Polydimethylsiloxane （PDMS） was photografted with ferric tetraoxide （Fe3O4） particles and titanium dioxide （TiO2，P25） particles in ethyl acetate EtOAc， and then loaded onto the sponge to create a superhydrophobic P25@Fe3O4@PDMS sponge， which demonstrated efficient separation of oily wastewater and efficient degradation of dyes. It was characterized using a contact angle meter， Fourier transform infrared spectroscopy， and scanning electron microscopy， and the effect of the ratio of PDMS， EtOAc， Fe3O4@PDMS and P25@PDMS on its superhydrophobic properties was explored， and its oil-water and emulsion separation properties were tested. The results showed that the superhydrophobic P25@Fe3O4@PDMS sponge has a separation efficiency of more than 98.6% for three heavy oils： dichloromethane， chloroform and carbon tetrachloride. The adsorption capacity of organic solvents ranged from 21.3 to 56.9 g/g， and almost all emulsified oils were adsorbed in 24 hours. In addition， the superhydrophobic sponge has a certain photodegradation ability for Nile red. The superhydrophobic P25@Fe3O4@PDMS sponge has good mechanical and chemical stability. After 100 times of friction， the water contact angle was still greater than 150°. It can maintain excellent superhydrophobic properties under acidic， alkaline， saltine and high-temperature conditions. The raw materials for the superhydrophobic sponge are environmentally friendly， inexpensive and easily accessible in large quantities， so it has good application prospects.

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备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2024-08-29
基金项目：国家自然科学基金（52272102）；中南民族大学中央高校基本科研业务费专项（CZZ23014）
作者简介：蒋 洧，硕士研究生。Email：[email protected]
*通信作者：金士威，博士，教授。Email：[email protected]
引文格式：蒋洧，廖静瑶，王静，等. 超疏水P25@Fe3O4@PDMS海绵的制备及油水分离和光催化性能［J］. 武汉工程大学学报，2025，47（1）：1-9.

更新日期/Last Update: 2025-03-07