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石墨烯海绵高速回收原油
2017/11/28 13:40:03

频繁发生的原油泄漏事件不仅造成长期严重的海洋生态危害,而且导致大量的高价值资源损失。一直以来,高粘度原油泄漏的回收是国际难题。疏水亲油的吸油材料是解决这一难题的很好的方案。然而,这些材料的吸附速度相当有限。

 

有鉴于此,俞书宏课题组报道了一种石墨烯包裹的功能化海绵材料,可以高速度的吸附并回收高粘度原油。

 


图1. 焦耳热辅助石墨烯功能化海绵回收原油策略

研究人员利用石墨烯对海绵材料进行包裹,赋予海绵材料疏水性和导电性。疏水的石墨烯海绵复合材料吸油速度并不快,但是,对这种材料加上电压之后,产生的焦耳热使材料吸油速度显著提高。

研究表明,石墨烯功能化的海绵的焦耳热降低了原油的粘度,显著地增强了油在海绵中的扩散系数,并加速吸油速率。和不加热的石墨烯海绵相比,这种石墨烯海绵吸油时间减少了94.6%。另外,因为原油粘度的下降,油的回收速度也得到很大提高。



图2.石墨烯海绵制备和焦耳热效应


研究人员表示,这种技术实现了以下5个方面:

1)高速吸附原油,缓解了原油的进一步传播和老化;

2)以高的油/水分离效率高效回收原油;

3)几乎不给海洋环境带来负面影响;

4)操作简单,适用于大面积应用;

5)在恶劣的海洋环境下仍然具有高的工作效率。


总之,这种原位焦耳自加热吸附策略有效促进了疏水亲油吸附剂在原油回收中的实际应用。

 


图3.焦耳热对石墨烯海绵吸油动力学的影响

来源:纳米人

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