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，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。

图1 (a)大尺寸功能织物实物图；(b) 织物具有良好的导电性能；(c、d) 织物表面原油吸附行为。

  此外，该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^-2 h^-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。

图2 (a、b)空气中及油下水接触角；(c、d)空气中及水下油接触角；(e)不同改性织物的水接触角；(f)不同酸碱溶液处理后中的水接触角；(g)织物的耐磨损性能；(h、i)织物的油水分离过程；(j)油/强酸碱溶液的分离过程。

  相关成果以“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。该工作的第一作者为青岛大学青年教师范婷婷，共同第一作者为硕士研究生苏影，通讯作者为青岛大学龙云泽教授。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