I ricercatori sviluppano rGO

I ricercatori dell’Università del Qatar (QU), Maimoona Mohamed e Nada Yahya Deyab, insieme al loro supervisore Dr. Shabi Abbas Zaidi, hanno compiuto progressi nell’affrontare la sfida della separazione olio-acqua.

La loro ricerca si concentra sullo sviluppo di un nuovo materiale per il recupero efficiente del petrolio dalle miscele olio-acqua. Modificando le spugne di poliuretano (PU) e il cotone con una riduzione di ossido di grafene (rGO), hanno ottenuto risultati promettenti in termini di idrofobicità, efficacia di assorbimento dell'olio, riutilizzabilità e rapporto costo-efficacia, offrendo una soluzione promettente per affrontare il problema dell'acqua e dei rifiuti. inquinamento del suolo causato da fuoriuscite di petrolio.

La struttura porosa tridimensionale delle spugne poliuretaniche si è dimostrata promettente nelle applicazioni di separazione olio-acqua; tuttavia, la sua scarsa idrofobicità limita la sua efficienza di assorbimento dell'olio. Per superare questa limitazione, il team si è concentrato sul miglioramento dell'idrofobicità della spugna modificandola con ossido di grafene (GO) e successivamente riducendola a ossido di grafene ridotto (rGO) utilizzando un agente riducente verde facilmente disponibile, l'acido L-ascorbico (L- AA).

Il processo di sintesi del GO prevedeva la miscelazione di 1 g di scaglie di grafite con 23 ml di H2SO4 al 98%, seguita da agitazione per 24 ore a temperatura ambiente. Successivamente sono stati aggiunti 100 mg di NaNO3 e la miscela è stata agitata per 30 minuti. Successivamente, sono stati introdotti gradualmente 3 g di KMnO4 e la miscela risultante è stata riscaldata e agitata per circa 30 minuti.

Ulteriori aggiunte di acqua, seguite dall'introduzione di 10 ml di H2O2 al 30%, hanno completato il processo di sintesi. Il GO ottenuto è stato quindi centrifugato per rimuovere l'eventuale grafite non ossidata ed essiccato per ottenere una sostanza simile a una polvere. Singoli fogli di GO sintetizzato sono stati dispersi in acqua distillata per studi di riduzione e modificazione.

Per fabbricare spugne rGO-PU, il team ha utilizzato un metodo ecologico che utilizzava l’acido L-ascorbico come agente riducente. Le spugne in PU sono state inizialmente tagliate in piccoli pezzi e risciacquate accuratamente con acqua distillata e acetone prima di essere asciugate. Una dispersione acquosa di GO è stata preparata mediante sonicazione e in essa è stato disciolto L-AA. Le spugne di PU secche furono immerse in questa miscela e lasciate per 48 ore con blanda agitazione.

Quindi, le spugne sono state lavate e asciugate per ottenere spugne rGO-PU. Lo stesso protocollo è stato applicato per ottenere il cotone rGO. Le superfici modificate sia di rGO-PU che di rGO-cotone hanno mostrato un comportamento di assorbimento e angoli di contatto con l'acqua superiori rispetto alle loro controparti nude.

Le capacità della spugna rGO-PU sono state messe alla prova assorbendo e raccogliendo l'olio da una miscela olio-acqua, raggiungendo, secondo quanto riferito, un notevole tasso di recupero di circa il 97%. Inoltre, la spugna rGO-PU ha dimostrato eccellente riutilizzabilità e comprimibilità senza alcun segno di fessurazione o perdita. In uno studio comparativo, il team ha scoperto che la natura altamente comprimibile e porosa della spugna rGO-PU ha sovraperformato le superfici del cotone rGO in vari campioni.