Superhydrophobic and Oleophilic Open-Cell Foams from Fibrillar Blends of Polypropylene and Polytetrafluoroethylene
Notice bibliographique
Résumé
Effective removal of oils from water is of global significance for environmental protection. In this study, we investigate the hydrophobicity and oleophilicity of open-cell polymer foams prepared in a continuous and scalable extrusion process. The material used to prepare the open-cell foams is a fibrillar blend of polypropylene (PP) and polytetrafluoroethylene (PTFE). Scanning electron microscopy (SEM) images of the morphology of the PP/PTFE fibrillar blend reveal that the PTFE has a fibrillar morphology in the PP matrix. SEM micrograph of the extruded foam shows the formation of an interconnected open-cell structure. Using nitrogen pycnometry, the open-cell content is estimated to be 97.7%. A typical bulk density of the open-cell foam is measured to be about 0.07 g cm(-3) corresponding to a void fraction of 92%. Thus, a large three-dimensional space is made available for oil storage. A drop of water on the cross-section of the extruded open-cell foam forms a contact angle of 160° suggesting that the open-cell foam exhibits superhydrophobicity. The open-cell foam can selectively absorb various petroleum products, such as octane, gasoline, diesel, kerosene, light crude oil, and heavy crude oil from water and the uptake capacities range from about 5 to 24 g g(-1). The uptake kinetics can be enhanced by exposing the open-cell foam to high intensity ultrasound which increases the surface porosity of the thin, impervious, foam "skin" layer. The reusability of the foam can be improved by using a matrix polymer which demonstrates superior elastic properties and prevents the foams from undergoing a large permanent deformation upon compression to "squeeze out" the oil. For example, when the PP homopolymer matrix is replaced with a PP random copolymer, the permanent deformation for 10 compressive cycles is reduced from about 30% to 10%. To the best of our knowledge, these PP-based open-cell foams outperform PP-based absorbents conventionally used for oil-spill cleanup applications such as nonwoven PP fibers or melt-blown PP pads.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».