Study on the influence of reduction on three-dimensional porous sorbents based on graphene oxide for water treatment

Abstract

[ES] En los últimos años, el aerogel de grafeno (GA) se ha convertido en un material destacado en el campo de la investigación de la contaminación por petróleo. Conocidos por sus excepcionales propiedades, como su extrema ligereza, su alta capacidad de sorción y su reutilización, los aerogeles de grafeno han captado la atención de los científicos para aplicaciones de recuperación de petróleo. En esta investigación, se sintetizaron aerogeles de óxido de grafeno mediante un método hidrotérmico. El estudio explora sistemáticamente el impacto de diversos parámetros, a saber, la concentración de precursores, el método de liofilización, el agente reductor, la cantidad de agente reductor, la temperatura y el tratamiento térmico sobre la capacidad de sorción de aceite de los aerogeles utilizando aceites de motor, canola y oliva. La morfología del material se caracterizó mediante SEM y las propiedades de sorción se evaluaron mediante experimentos de sorción de emulsiones de aceite en agua. En particular, se observó una relación lineal entre la densidad del aceite y la capacidad de sorción de saturación. Los resultados indican que el uso de etilendiamina como agente reductor dio mejores resultados en comparación con la vitamina C, con una absorción máxima de 405,24 mg/mg para una densidad de aceite de 1,471 mg/μL

[EN] Graphene aerogel (GAs) has emerged as a prominent material in the field of oil contamination research in recent years. Renowned for its exceptional properties, including extreme lightweight nature, high sorption capacity, and reusability, GAs have captured the attention of scientists for oil recovery applications. In this investigation, graphene oxide aerogels were synthesized through a hydrothermal approach. The study systematically explores the impact of various parameters, namely precursor concentration, freeze casting method, reducing agent, reducing agent amount, temperature, and thermal treatment on the oil sorption capacity of aerogels using engine, canola, and olive oils. Material morphology was characterized using SEM, and sorption properties were assessed through oil-in-water emulsion sorption experiments. Notably, a linear relationship between oil density and saturation sorption capacity was observed. The results indicate that the use of ethylenediamine as a reducing agent yielded better results compared to vitamin C, with the highest uptake reaching 405,24 mg/mg for an oil density of 1,471 mg/μL.