近日,石油化工多相分离与安全技术团队在化学工程领域国际顶级期刊《Chemical Engineering Science》(CES,化工三大刊之一)上发表题为“Excellent photo-thermal performance of a new superhydrophobic material with PPCPS for crude oil separation”的研究论文。SWAG直播
2024级硕士研究生江汰鹏为第一作者,高助威副教授为通讯作者。
海上溢油事故频发,高粘度原油的高效回收与分离是当前环保与资源循环利用的重要挑战。传统分离方法效率低、能耗高,难以适应复杂工况。本研究成功构建了一种具有多层次结构的光热超疏水复合海绵(PPCPS)。该材料以聚氨酯海绵为骨架,通过原位聚合共价有机框架(COF)增强结构稳定性与界面作用位点,进一步修饰聚多巴胺(PDA)以提升光热转化能力,最后经聚二甲基硅氧烷(PDMS)疏水改性,形成具有优异综合性能的油水分离材料。PPCPS表现出显著的超疏水特性,水接触角达154.42°,对多种油类及有机溶剂具备高吸附容量(最高48.7 g/g)。在1.0 kW/m⟡模拟太阳光照射下,材料表面温度迅速升至70.1℃,有效降低了高粘度原油的黏度,提升其流动性,从而大幅提高分离效率。经历50次循环使用后,油水分离效率仍稳定在99.6%以上,并表现出良好的机械强度、化学稳定性及阻燃性能。该研究通过COF骨架支撑、PDA光热转换与PDMS疏水修饰的协同设计,实现了材料在结构稳定、光热响应与表面润湿性方面的多功能集成,为太阳能驱动的高效、持续原油回收提供了新材料与技术路径,对推动绿色化工与环境污染治理具有重要意义。

该项工作得到了国家自然科学基金(12202127)和海南自然科学基金(ZDYF2025GXJS200,ZDYF2024GXJS314,323MS009)资助。
文章链接://doi.org/10.1016/j.ces.2026.123308.
撰稿:高助威
初审:李诗琪
复审:潘福生