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物理科学学院在高效油水分离和原油泄漏回收方面取得突破

日期:2021-04-25      来源:物理科学学院      作者:王君学     编辑:郭书君       阅读:1

新闻网讯 近年来,频繁的水体油污染处理以及大量的石油开采、海水原油泄漏回收等工作对高性能油水分离材料提出了迫切的需求。而常规的吸油材料如吸油海绵、吸油织物等仅能对油水两相混合物进行分离,无法对粘稠原油进行吸附回收处理。此外,现有的功能改性泡沫虽可实现对原油的吸附回收,但其受吸附速度的限制、且难以在恶劣环境中应用,导致吸附效率低、循环使用性差等问题,难以满足高效、复杂工况下的原油回收处理需求。

针对在复杂工况下粘稠原油泄漏回收问题,物理科学学院龙云泽教授团队设计了一种新型具有优异耐高温耐化学腐蚀性的石墨烯/聚苯硫醚复合纤维织物,用于全天候高效油水分离和快速吸附原油。该织物在白天可以通过太阳能加热吸收粘性原油,而在晚上可以通过焦耳加热吸附原油。焦耳加热和太阳加热分别可使原油吸附时间缩短98.6%和97.3%,这种全天候利用大大提高了吸附效率,有效降低了能源消耗。

此外,该复合织物具有优异的疏水亲油性能,可高效分离多种油水混合物,油/水分离通量达到12903 L m-2h-1,分离效率达到99.99%。经过10次分离循环后,仍能保持较高的分离通量和过滤效率。更重要的是,该功能织物经过酸或碱处理后仍保持了高电导率、优异的过滤效率和稳定的疏水性。此外,这种多功能的新型复合织物为大规模油污染废水净化和原油吸附应用提供了良好的候选材料。

相关成果近日以“Robust graphene@PPS fibrous membrane for harsh environmental oil/water separation and all-weather cleanup of crude oil spill by Joule heat and photothermal effect”为题发表在ACS Applied Materials & Interfaces上(DOI: 10.1021/acsami.1c04066)。论文第一作者为我校青年教师范婷婷和硕士研究生苏影,通讯作者为青岛大学龙云泽教授,我校引进的山东省顶尖人才西拉姆院士是主要作者之一。该论文得到了国家自然科学基金和中国博士后科学基金的资助。

论文链接:https://doi.org/10.1021/acsami.1c04066

原油吸附行为。