石墨烯——吸星大法“碳海绵”

2019-01-09      2324 次浏览

2010年,美国墨西哥湾原油泄漏,因为当时没有超高效的吸附材料,导致海水被漏油大面积污染,对海洋生态造成了严重的影响。

这样的结果,很是让人无奈。

两年后石墨烯超高效吸附特性的超级材料——石墨烯海绵面试。这种材料可用于清理海上原油泄漏、化学品污染,所吸附的污染物最多可达到自身质量的800多倍,并且还可以循环使用20多次,也就是说一种超级无敌的污物吸收器诞生了。

碳海绵是因为什么原理成为了最强吸附者呢?

原来,碳海绵是一种气凝胶,是以石墨烯为墙壁,碳纳米管为支架,两种材料的水溶液在低温环境下冻干,去除水分,保留骨架,最后形成的一种超轻材料。这种材料在真空的密度仅仅是普通空气的1/6,是世界上目前为止最轻的材料。它对有机溶剂有超快、超强的吸附力,是已知的吸附力最强的材料。碳海绵的吸油能力可达到自身质量的400~500倍,是目前已知吸油性最好产品的2-4倍,不仅如此,碳海绵可以选择性地吸油不吸水。除了强大的吸附能力,碳海绵对于有机物吸收的速度也是其他材料不能比的,碳海绵每秒可以吸收68.8g有机物,这就使它成为海上漏油应急处理的不二选择。而且,因为它的弹性,吸收的油能够被挤压出来回收利用,故碳海绵也就可以多次循环使用了。

目前,碳海绵的生产还处于初级阶段,由于配方以及制作工艺尚不成熟,碳海绵制备的成功率不高,科研人员在优化碳海绵的制作工艺的同时,也对碳海绵的应用进行进一步的探索。

由于碳海绵的生产成本低,一旦得以大规模生产,作为理想的变相储能保温材料、催化载体、吸音材料以及高效复合材料,碳海绵必将发挥巨大的作用。

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