基于水辅助热致相分离法制备回收TPU超疏水大孔凝胶用于溢油修复与污染物去除

《Gels》：Super-Hydrophobic Macroporous TPU Gels for Oil–Water Separation and Organic Pollutant Adsorption

　　

摘要

海洋溢油事件和塑料废弃物堆积是两种亟需综合修复策略应对的重大环境威胁。在本研究中，我们同时解决了这两个问题，开发了一种简便、无模板、水辅助热致相分离方法，利用回收TPU颗粒制备超疏水大孔热塑性聚氨酯（TPU）凝胶。在最优条件下（8% TPU，1,4-二氧六环/水体积比为9:1，0 °C，30分钟），该凝胶呈现出相互连通的宏观孔网络结构，孔隙率约为84%，BET比表面积为7.67 m²/g。值得注意的是，该凝胶无需任何添加剂或表面改性即可实现本征超疏水性（接触角150.3°）。该凝胶表现出高吸油容量（5.39–55.64 g/g）、快速动力学特性（15秒内达到吸附平衡）以及泵辅助分离中的优异回收效率（>97%）。除油水混合物外，我们还系统地研究了从油包水乳液中吸附微量有机污染物的能力，去除效率高达97%。本研究建立了一种闭环"废物资源化"策略，将回收TPU基大孔凝胶定位为用于溢油修复和废水处理的低成本候选材料。