近日,海南大学化学化工学院副教授高助威团队针对高粘度原油回收难题,研发出一种集超疏水、光热转换与电热响应于一体的多功能复合膜,通过自组装策略构建微纳结构,实现光热与电热协同驱动的高效原油回收。相关成果发表在《纳米材料科学》上。
据悉,海上原油泄漏回收长期面临高粘度油难以快速吸附的瓶颈,传统材料依赖单一光热效应,受天气条件制约,难以实现全天候作业。
研究团队以天然棉织物为基底,通过原位生长共价有机框架提供活性位点,利用聚吡咯与框架之间的分子间作用力使纳米结构自发组装,形成连续均匀的导电网络,并经疏水改性处理,实现超疏水、光热与电热三大功能的协同统一。该材料表面水接触角达153.5度,对多种油水混合物的分离效率保持在98.5%以上。
在光热模式下,一个标准太阳光强下,材料表面温度可在180秒内升至73.8摄氏度;在电热模式下,施加10伏低电压,表面温度可达145.9摄氏度。基于该材料构建的“吸油袋”连续回收系统,在一个标准太阳光照下配合蠕动泵,可在16分钟内从水面连续回收5.9克高粘度原油。夜间或阴雨天,系统可切换至低电压电热模式,实现全天候作业。
高助威表示,该工作突破了单一光热转换对天气条件的依赖,为海上原油泄漏等环境应急处理提供了新的技术方案。
相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.nanoms.2025.12.004
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