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发布日期:2017年4月15日
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中国科大水面高粘度原油的连续吸附与清理研究取得突破性进展

本报讯   合肥微尺度物质科学国家实验室、化学与材料科学学院俞书宏教授课题组在高粘度浮油吸附材料设计上取得突破性进展,首次将焦耳热效应引入到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粘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的原油的收集装置,大幅提高了吸油材料对高粘度浮油的吸附速度,显著降低了浮油清理时间。该成果4月3日在线发表在《自然·纳米技术》杂志上。

《自然·纳米技术》杂志审稿人评价称:“这个故事非常有趣,其中有几个灵巧的想法,例如利用加热手段降低原油粘度,使原油的吸附变得可行”,“文章中报道的研究结果确保了焦耳热辅助石墨烯修饰的海绵的应用,这是一个新颖且有趣的工作”,“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粘度,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”。

Nature Nanotechnology杂志News & Views栏目配发了题为“Oil spill recovery: Graphene heaters absorb faster”的评论,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的概念,开启快速清理水面高粘度浮油的新纪元。采用类似的策略,我们可以想象,未来的智能复合材料还可以吸附乳化的高粘度石油以及水下超重质石油或者沥青。”Nature杂志在Research Highlights栏目以“Hot graphene sponge mops up oil fast”为题,将该工作选为研究亮点。该工作将于5月份以封面论文形式正式发表。

这项研究开创了浮油吸附材料设计的新路径,解决了以往多孔疏水亲油材料对高粘度浮油吸附速度慢的难题,提出的界面加热降低原油粘度的原创技术在石油化工业中的油水分离领域也有着广泛的应用前景。该研究提出的可加热经石墨烯功能化后的海绵组装体材料,经优化材料和结构可进一步降低材料成本和电能消耗,有望在今后应对海上原油泄漏事故处置中获得广泛的应用。

(合肥微尺度物质科学国家实验室  化学与材料科学学院  苏州纳米科技协同创新中心  科研部)