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공업화학 전망, 제23권 제5호, 2020
노스웨스턴대 연구팀:
흑연 나노 입자 코팅 통한 기름 유출 청소 저유량 폴리우레탄스펀지 개발
노스웨스턴의 Vinayak P. Dravid와 함께 일하는 연구원인 Vikas Nandwana와 동료들은 흑연과 산화철 나노 입자의 복합 필름을 폴리우레탄과 다른 스폰지에 적용하는 간단한 딥 코팅 방법을 기반으로 일반 스 폰지를 물에서 기름을 선택적으로 흡수하는 스폰지로 변환하는 저렴한 방법을 개발했다.
산화철 망간 산화물로 제조될 수 있는 코팅은 저렴하고 풍부하며 환경 친화적인 출발 물질로 제조되며 수성 슬러리로 제형화된다. 일반적으로 매립되는 표준 폴리우레탄 가구 쿠션에 적용하면 물을 제외하고 유 수 혼합물에서 다양한 오일을 선택적으로 흡수하는 스폰지가 생성된다.
기준 오일 및 원유 샘플을 사용한 테스트에서 코팅된 스펀지는 오일에서 최대 30배의 무게를 흡수할 수 있으며 광범위한 pH 값과 수염도에서 잘 작동한다. 압착하여 오일을 회수한 후, 스펀지는 흡수 용량의 변 화가 거의 없이 수십 번 재사용 될 수 있다. 나노 입자는 스펀지를 자력으로 만들어 기름 유출로 조향된 후 물리적 접촉 없이 고주파 가열을 통해 유성화물을 배출할 수 있다.
연구성과는 미국화학회의 Ind. Eng. Chem. Res. 온라인판에 게재되었다(Ind. Eng. Chem. Res., 59, 10945−10954, 2020, https://dx.doi.org/10.1021/acs.iecr.0c01493).
Figure. (a) 물과 기름 방울이 있는 옴 스펀지 사진. (b) 물 및 (c) 오일과 OHM 스폰지의 접촉각.