Оксиды графена, как сорбенты для очистки и разделения жидкостей: физико-химическое исследование

Рассмотрены особенности сорбционных свойств окисленных графитовых материалов по отношению к полярным и неполярным жидкостям. Прямое сравнение сорбционных свойств проводилось между материалом с высокой степенью окисленности – оксидом графена, синтезированным по улучшенному методу Хаммерса, и слабоокисленным терморасширенным графитом. Различия по ряду физико-химических параметров подтверждены методами рентгенофазового анализа, инфракрасной спектроскопии, рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии и дифференциально сканирующей калориметрии. Оксид графена, синтезированный по методу Хаммерса, с соотношением C/O $\approx$ 2.5 сорбирует только полярные жидкости. Терморасширенный графит, полученный путем термообработки электрохимически окисленного графита, с C/O $\approx$ 9.5 сорбирует как полярные, так и неполярные жидкости. Методом дифференциально сканирующей калориметрии показано, что величины сорбции полярных жидкостей сопоставимы в пределах погрешности для материалов, которые существенно отличаются по степени окисленности. Показано, что сорбция воды материалами на основе терморасширенного графита не приводит к их набуханию. Способность сохранять постоянное межплоскостное расстояние при взаимодействии с водными средами может сделать терморасширенный графит перспективным материалом для изготовления мембран, способных удалять примеси из воды.