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新型復合膜可實現(xiàn)海上原油綠色安全回收
2026-01-13 16:41:53
來源:科技日報  作者: 王祝華 通訊員 陳思甜

12月13日,記者從海南大學獲悉,該?;瘜W化工學院副教授高助威團隊在油水分離材料領(lǐng)域取得新進展,成功研發(fā)出一種集超疏水性、高效光熱轉(zhuǎn)換和電絕緣特性于一體的多功能復合膜,實現(xiàn)了太陽能驅(qū)動下高粘度原油的安全、高效回收。相關(guān)成果近日發(fā)表在《危險材料學報》上。

原油泄漏是海洋環(huán)境面臨的重要污染問題之一,尤其在低溫或高蠟、高瀝青質(zhì)條件下,原油粘度顯著升高,流動性下降,給應急回收和長期治理帶來巨大挑戰(zhàn)。利用太陽能實現(xiàn)原油光熱降粘,被認為是一種綠色、可持續(xù)的解決思路,但現(xiàn)有光熱材料多依賴碳納米管等導電材料,容易引發(fā)電化學腐蝕和靜電積聚,存在潛在安全風險,制約了其在復雜環(huán)境中的應用。

針對上述問題,高助威團隊提出了“功能解耦—協(xié)同”的材料設計策略。通過在導電碳納米管表面原位生長具有絕緣性能的共價有機框架(COFs)層,制備出兼具光熱性能與高電絕緣性的復合結(jié)構(gòu),并進一步制成超疏水—超親油復合膜。實驗結(jié)果表明,該復合膜表面水接觸角高達157.4度,對多種油水混合體系的分離效率超過96%,在多次循環(huán)使用后仍保持穩(wěn)定性能。在標準太陽光照條件下,膜表面溫度可在180秒內(nèi)升至76.3℃,有效降低高粘度原油的粘度,顯著提升其流動性,進而提高回收效率?;谠摬牧希芯繄F隊進一步構(gòu)建了太陽能驅(qū)動的連續(xù)原油回收實驗系統(tǒng),實現(xiàn)了從吸附、分離到回收的全過程穩(wěn)定運行。

研究團隊表示,該研究在高粘度原油回收用復合膜材料領(lǐng)域,首次將光熱轉(zhuǎn)換與電絕緣安全性通過材料結(jié)構(gòu)設計實現(xiàn)協(xié)同統(tǒng)一,為高粘度原油的綠色回收提供了新的技術(shù)路徑,拓展了光熱材料在環(huán)境治理領(lǐng)域的應用邊界,也為海洋溢油應急處理和工業(yè)含油廢水處理提供了重要理論依據(jù)和工程參考。

高助威告訴記者,該團隊下一步將圍繞材料規(guī)?;苽?、復雜環(huán)境適應性及實際應用場景開展深入研究,并積極推進相關(guān)成果的轉(zhuǎn)化與產(chǎn)業(yè)化應用。

編輯:韓夢晨
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