Biomimetische superhydrophobe/superoleophile hoch fluorierte Graphenoxid-ZIF-8-Komposite für die Öl-Wasser-Trennung

Die Synthese von superhydrophoben/superoleophilen HFGO@ZIF-8-Kompositen aus hoch fluoriertem Graphenoxid (HFGO) und dem nanokristallinen zeolithischen Imidazolatgerust ZIF-8 wird vorgestellt. Die strukturdirigierenden und koordinativen Eigenschaften des HFGO erlauben eine selektive Nukleation der ZIF-8-Nanopartikel entlang der Sauerstoff-funktionalisierten Oberflache des Graphenoxids. Dies fuhrt zu einer lokalisierten Keimbildung und Grosenkontrolle der ZIF-8-Nanokristalle innerhalb der HFGO-Schichten. Die Mikrostruktur des Verbundmaterials ist durch die Anwesenheit von Fluorgruppen entlang der Graphenoberflache charakterisiert. Durch Selbstorganisation resultiert eine einzigartige mikro-mesoporose Struktur, deren Mikroporositat durch die enthaltenen ZIF-8-Nanokristalle begrundet ist. Das Hybridmaterial weist einen grosen Wasserkontaktwinkel von 162° und einen sehr niedrigen Olkontaktwinkel von 0° auf, wodurch eine hohe Sorptionsselektivitat sowie ein gutes Aufnahmevermogen fur nichtpolare/polare Losungsmittel und Ol-Wasser-Gemische gegeben ist. Demzufolge konnen die Sponge@HFGO@ZIF-8-Kompositmaterialien fur die Ol-Wasser-Trennung eingesetzt werden.