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神奇石墨烯吸油海绵“科大造” ​可连续吸附、清理高黏度原油
本文来源: 安徽日报 2017-04-10 10:49:56 编辑: 周雨濛 作者: 桂运安
中科大俞书宏教授课题组设计并研制出可快速降低水面上原油黏度的石墨烯功能化海绵组装体材料和连续收集环境中泄漏原油的收集装置。

记者日前从中科大获悉,该校俞书宏教授课题组在高黏度浮油吸附材料设计上取得突破性进展,他们首次将焦耳热效应引入多孔疏水亲油吸油材料中,设计并研制出可快速降低水面上原油黏度的石墨烯功能化海绵组装体材料和连续收集环境中泄漏原油的收集装置,大幅提高了吸油材料对高黏度浮油的吸附速度,显著降低了浮油清理时间。 

海上原油泄漏,不仅给生态环境带来灾难性破坏,还会造成巨大经济损失。然而,原油泄漏所产生的水面浮油具有面积大、油层薄、黏度大等特点,难以采用传统的技术和材料来有效处理。多孔疏水亲油材料因具有成本低、油水分离效率高、操作简单、环境友好等诸多优势,逐渐受到研究人员重视。然而,多孔疏水亲油材料仅对低黏度油品具有较高的吸附效率。

俞书宏团队自2012年以来,持续开展了高性能碳基组装体吸油材料的设计与制备方法研究。他的课题组首次将石墨烯的焦耳热效应和石墨烯的疏水亲油特性集成到多孔吸油材料上,设计出具有原位加热和油水分离功能的石墨烯功能化海绵,在保持较高油水分离效率的情况下,大幅提高了多孔疏水亲油材料对高黏度浮油的吸附速度。他们研究发现,在这种经石墨烯功能化后的海绵上施加电压后,产生的焦耳热会迅速增加与其接触的原油温度,有效降低了与之接触的原油黏度,从而提高原油在海绵内部的扩散系数,最终使得这种海绵能够快速吸附水面上高黏度原油。 

研究成果发表在最新一期著名期刊《自然·纳米技术》上。审稿人认为:“该研究利用石墨烯的焦耳热效应,使得石墨烯修饰的海绵能够原位降低原油的黏度,从而从水面上清除原油。这个想法具有非常高的原创性和革新性。”同期“新闻视点”栏目评价称:“原位调节石油流变性并最终实现石油的快速清理是一个原创性概念,开启快速清理水面高黏度浮油的新纪元。 ”

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