中國粉體網(wǎng)訊 水濺到桌上，可以拿海綿吸，如果石油泄漏到海洋里呢？中國科學技術大學化學與材料科學學院教授俞書宏團隊設計出一種具有原位加熱和油水分離功能的石墨烯海綿，可快速吸附高黏度浮油。3日出版的《自然—納米技術》雜志以封面文章對這一成果進行了報道。
論文第一作者葛進博士表示，因具有成本低、吸附效率高、操作簡單、環(huán)境友好等諸多優(yōu)勢，近年來多孔疏水親油材料成為業(yè)界研究熱點。然而，此前該材料僅對低黏度油品具有較高的吸附效率。海上石油泄漏時，短短幾小時內(nèi)，石油黏度就會增加上百倍，該材料難以快速吸附浮油。
為此，該團隊采用離心輔助浸漬涂覆技術，在商業(yè)海綿表面，均勻地包裹上石墨烯涂層，得到的石墨烯海綿不僅導電，還具有疏水親油特性。他們研究發(fā)現(xiàn)，在石墨烯海綿上施加電壓后，產(chǎn)生的焦耳熱會迅速降低石油的黏度，從而提高石油在石墨烯海綿內(nèi)部的擴散系數(shù)，大大提高石墨烯海綿對高黏度石油的吸附速度。
為提高電能的利用率，他們將加熱區(qū)域限制到石墨烯海綿的底部，頂層的海綿和水面的浮油相當于隔熱層，緩解熱量向空氣和水體中擴散，提高熱量向石油傳遞的效率。在這種限域加熱設計下，電能消耗降低了65.6%，石墨烯的用量降低了50%，吸油時間也只有常溫石墨烯海綿的5.4%。
