γ射线辅助还原氧化石墨烯（rGO）表面涂层增强天然橡胶泡沫（NRF）的油吸附性能及其环境修复应用研究

本研究针对油污染治理需求，开发了一种以γ射线辅助合成还原氧化石墨烯（rGO）涂层天然橡胶泡沫（NRF）的高性能吸附材料。通过优化聚乳酸（PLA）粘结剂和rGO涂覆工艺，显著提升了NRF的油吸附能力（柴油79%、苯88%、润滑剂71%、棕榈油57%）和机械耐久性（5-6次循环后保持85%吸附效率），为环境修复提供了可重复使用的绿色吸附剂方案。

　　

随着工业发展和海上石油开采活动的增加，油类污染对水生和陆地生态系统构成了严重威胁。传统的油污清理方法存在效率低、成本高且易造成二次污染等问题，因此开发高效、可重复使用且环境友好的吸附材料成为研究热点。天然橡胶泡沫（NRF）因其多孔结构和柔韧性被视为潜在吸附剂，但其原始形态吸附容量有限且机械稳定性不足。近年来，纳米材料如还原氧化石墨烯（rGO）因其高比表面积和疏水性被广泛应用于吸附领域，然而如何将rGO稳定负载于柔性基底并保持其性能仍是技术难点。在此背景下，研究人员探索通过γ射线辐照辅助合成rGO，并结合聚乳酸（PLA）作为粘结剂，以提升NRF的油吸附性能和耐久性。这项研究旨在为解决油污染问题提供一种创新性材料方案，相关成果发表在《Reactive and Functional Polymers》上。

本研究主要采用以下关键技术方法：首先通过γ射线辐照氧化石墨烯（GO）（剂量0-65 kGy）合成还原氧化石墨烯（rGO），并优化辐照条件；其次使用溶液涂覆法将聚乳酸（PLA）（2% w/v浓度）和不同含量rGO（0-5% w/v） sequentially涂层于NRF表面；通过水浸泡实验评估rGO脱落情况，并测试对柴油、苯、润滑剂和棕榈油的吸附性能；最后进行重复吸附-脱附循环实验以验证材料耐久性。所有实验均以泰国Kasetsart大学实验室为样本来源。

研究结果分为以下部分：

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  rGO合成优化：通过γ射线辐照GO，发现45 kGy为最优剂量，能有效去除含氧官能团，实现高效还原。

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  PLA涂层增强粘附性：PLA作为粘结剂显著改善了rGO在NRF表面的附着力，水浸泡实验中rGO脱落减少，证实界面结合强度提升。

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  油吸附性能提升：rGO涂层使NRF吸附容量大幅增加，柴油、苯、润滑剂和棕榈油分别提高79%、88%、71%和57%，且3% w/v rGO浓度达到最优吸附平台。

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  材料耐久性验证：重复使用测试表明，经过5-6次吸附-脱附循环后，材料仍保持85%初始吸附容量，证明其机械稳定性和可重用性。

研究结论表明，γ射线辅助合成的rGO与PLA粘结剂协同作用，成功制备出高性能NRF基吸附材料。该材料不仅显著提升了对多种油类的吸附效率，还具备优异的机械耐久性和环境适应性，克服了传统吸附剂重复使用率低的问题。讨论部分强调，该方法为开发可持续油污治理材料提供了新思路，尤其适用于大规模环境修复应用，同时γ射线还原工艺具有绿色、高效的特点，避免了化学还原法的污染风险。总体而言，这项研究推动了功能性聚合物材料在环境保护领域的应用，具有重要的实践价值和科学意义。