超疏水P25@Fe3O4@PDMS海绵的制备及油水分离和光催化性能

蒋洧; 廖静瑶; 王静; 蔡思; 向珍; 贺子航; 金士威

doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202408022

武汉工程大学学报 ›› 2025, Vol. 47 ›› Issue (1) : 1 -9. DOI: 10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202408022

超疏水P25@Fe₃O₄@PDMS海绵的制备及油水分离和光催化性能

蒋洧, 廖静瑶, 王静, 蔡思, 向珍, 贺子航, 金士威

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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。