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Mittwoch, 18. September 2019
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Wissenschaft & Technik, Technologien

Superhydrophobe Baumwolle zur Öl-Wasser-Trennung

Dienstag, 20. August 2019

In einer kürzlich veröffentlichten Untersuchung entwickelten Forscher eine superhydrophobe Baumwolle durch Behandlung mit Silica-Nanopartikeln und anschließender Oberflächenfunktionalisierung mit Methyltrichlorsilan.

Die superhydrophobe Baumwolle wurde mit Silica-Nanopartikeln behandelt. Quelle: silencefoto – stock.adobe.com.

Die superhydrophobe Baumwolle wurde mit Silica-Nanopartikeln behandelt. Quelle: silencefoto – stock.adobe.com.

Die Wasserverschmutzung durch Ölverschmutzungen ist in jüngster Zeit zu einem großen Problem für das marine Ökosystem geworden. Der Einsatz von oleophilen/hydrophoben Sorptionsmitteln zur Öl-Wasser-Trennung hat als wirtschaftliche und umweltfreundliche Lösung viel Aufmerksamkeit erlangt.

Vor kurzem haben Wissenschaftler eine superhydrophobe/superoleophile Baumwolle durch eine Behandlung mit Silica-Nanopartikeln (~ 800 nm) entwickelt, gefolgt von einer Oberflächenfunktionalisierung mit Methyltrichlorsilan (MTCS). Röntgenbeugung, Feldemissions-Rasterelektronenmikroskopie, energiedispersive Röntgenspektroskopie und Fourier-Transform-Infrarotspektroskopie zeigen, dass die Bildung von pseudoamorphen SiO2-NPs und eine C-Si-O-Beschichtung auf Baumwollfasern sie superhydrophob mit erhöhter Oberflächenrauhigkeit macht.

Superhydrophobie mit hervorragenden Absorptionskapazitäten

Die MTCS/SiO2-behandelte Baumwolle zeigte Kontaktwinkel von ~ 173 ± 2° und 0° an der Schnittstelle Wasser-Baumwolle bzw. Öl-Baumwolle. Darüber hinaus zeigte die MTCS/SiO2-behandelte Baumwolle über den gesamten pH-Bereich eine Superhydrophobie mit hervorragenden Absorptionskapazitäten für verschiedene Öl-Wasser-Gemische im Bereich des 30- bis 40-fachen ihres Gewichts.

Die Studie wurde veröffentlicht in: Journal of Coatings Technology and Research  July 2019, Volume 16, Issue 4, pp 1021–1032.

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