Compuestos de Poliuretano/Biochar Activado Superhidrofóbicos con Recubrimiento de Polidimetilsiloxano para la...

Área de la Ciencia:

• Ciencia de Materiales
• Ciencias Ambientales
• Química de Polímeros

Sus antecedentes:

• Las espumas de poliuretano (PU) se utilizan ampliamente, pero requieren mejoras para la remediación eficaz de contaminantes orgánicos líquidos.
• El desarrollo de materiales sorbentes sostenibles y eficientes es crucial para abordar los desafíos de la contaminación ambiental.

Objetivo del estudio:

• Crear espumas de poliuretano estructuralmente mejoradas y altamente hidrofóbicas para la remediación eficiente de contaminantes orgánicos líquidos.
• Investigar el impacto del biochar activado (AC) de algas marinas y el recubrimiento de polidimetilsiloxano (PDMS) en las propiedades y el rendimiento de la espuma de PU.

Principales métodos:

• Modificación de espumas de PU con AC y PDMS para crear sistemas compuestos de PU, PU-AC, PU/PDMS y PU-AC/PDMS.
• Caracterización mediante microscopía electrónica de barrido (SEM), espectroscopía infrarroja con transformada de Fourier (FTIR) y análisis termogravimétrico (TGA).
• Evaluación de la mojabilidad y el comportamiento de sorción utilizando aceites derivados del petróleo y líquidos orgánicos hidrofóbicos.

Principales resultados:

• La SEM mostró una reducción del tamaño de los poros en PU-AC/PDMS (360 ± 85 μm) en comparación con PU (420 ± 80 μm), con PDMS preservando la morfología de celda abierta.
• La hidro fobicidad superficial aumentó significativamente de 88,53° (PU) a 148,25° (PU-AC/PDMS).
• El compuesto PU-AC/PDMS exhibió las mayores capacidades de sorción (44-56 g/g para aceites, hasta 35 g/g para solventes) y reutilización.

Conclusiones:

• La combinación de AC y PDMS mejora significativamente la hidro fobicidad, la estabilidad térmica y las capacidades de sorción de las espumas de PU.
• El compuesto híbrido PU-AC/PDMS desarrollado es un material sostenible prometedor para la separación de aceite y agua y la remediación de contaminantes orgánicos.
• El estudio demuestra una estrategia viable para crear materiales funcionales avanzados a partir de recursos renovables para aplicaciones ambientales.