中国海洋大学考研分数，中国海洋大学考研分数线
成果简介
由于原油粘度高、流动性低，如何有效清理原油泄漏是一个世界性难题。在太阳辐射的帮助下，具有原位加热功能的吸附剂正成为解决这一问题的理想选择。本文，中国海洋大学李一鸣教授团队在《ACS Appl. Mater. Interfaces》期刊发表名为“Coupling Carbon-Based Composite Phase Change Materials with a Polyurethane Sponge for Sustained and Efficient Solar-Driven Cleanup of Viscous Crude Oil Spill”的论文，研究提出了一种将聚氨酯（PU）海绵与相变材料（PCMs）耦合的新策略，以实现太阳能的高效利用和原油净化。采用具有核壳结构的蠕虫状碳纳米管/介孔碳（CNTs/MC）来封装聚乙二醇（PEG），然后将其引入聚氨酯海绵中进行光热转换和热存储。
在涂覆聚二甲基硅氧烷（PDMS）层后，海绵进一步具备了疏水特性。此外，PDMS 还可作为 PEG@CNTs/MC 与海绵骨架之间的粘合剂。最终得到的 PEG@CNTs/MC/PU/PDMS（命名为 PEG@CMPP）具有优异的光热转换性能和对高粘度原油的高吸收能力。
最重要的是，得益于 PEG 的储热特性，即使在光照强度不足的条件下，其存储的热量也能持续传递给周围的原油，促进原油的持续吸收。原油吸收能力PEG@CMPP-3即使在去除光源之后也达到约0.96g/cm3，这显示出与传统光热吸附剂相比的独特优势。该方法综合了太阳能辅助供暖的高效率和节能优势，为粘性原油泄漏的高效修复提供了可行的策略。
图文导读
图1.（a） PEG@CMPP的合成示意图。（b） 碳纳米管/碳纳米管/MC 和 （c） PEG@CNTs/MC 的 SEM 图像。（d） 碳纳米管/MC 和 （e） PEG@CNTs/MC 的透射电镜图像。
图2.（a-c）原始PU海绵的SEM图像，（d-f）PEG@CMP-3和（g-i）PEG@CMPP-3，直观地显示制备过程中海绵骨架表面的形态变化。（j） 不同样品的傅里叶变换红外光谱和（k） XRD图谱。
图3. (a) PEG@CMPP-3 的 WCA 和 OCA。(b) PEG@CMPP-3 在不同温度下的 WCA。PEG@CMPP-3 对 (c) 十四烷和 (d) 二氯甲烷的吸收过程。
图4.（a） 纯PEG泄漏试验的照片，PEG@PP和PEG@CMPP-3。（b） 聚氨酯海绵和PEG@CMPP-3的导热系数。（c） 在60°C加热板上加热的样品的时间-温度曲线。
图5：（a）聚氨酯海绵、PEG@CNTs/MC 和 PEG@CMPP-3 的紫外可见吸收光谱。(b) 光热转换测量示意图。(c) 不同样品在 100 mW/cm2 照射下的光热转换曲线。(d) 100 mW/cm2辐照下 PEG@CMPP-3 相变的起始点和终止点。(e) 100 mW/cm2辐照下 PEG@CMPP-3 的热释放平台。(f）不同辐照强度下 PEG@CMPP-3 的光热转换曲线。(注：所测温度为 PEG@CMPP-3 的表面温度）（g）不同辐照强度下 PEG@CMPP-3 在不同高度的温度变化。(h) PEG@CMPP-3 的光热转换循环性能。
图6。（a） 高粘度原油液滴在PEG@CMPP-3表面（b） 高粘度原油的吸附过程PEG@CMPP-3.（c）不同海绵（2×2×1cm）对高粘度原油的吸收和释放质量。（d） 循环使用稳定性PEG@CMPP-3用于高粘度原油吸收。（e） 的光热转换曲线PEG@CMPP-3在每个油吸收和回收循环之后。所有上述实验都是在100mW/cm2的辐射下进行的。
图7、太阳能辅助吸收高粘度油
图8. (a) PEG@CMPP-3 在放热过程中吸收原油的示意图。(b) CMPP 和 (c) PEG@CMPP-3 在蓄热辅助吸收原油过程中的光学图像和相应的红外图像。(d）储热辅助原油吸收过程中 CMPP 和 PEG@CMPP-3 的温度变化。(e）原始聚氨酯海绵、CMPP 和 PEG@CMPP-3 随时间变化的蓄热辅助原油吸收率。
小结
总之，通过在商用聚氨酯海绵中引入具有优异光热转换和热能储存性能的 PEG@CNTs/MC 复合 PCM，构建了一种多功能油类吸附剂。PEG@CMPP 具有高效的光热转换和热能储存能力。在100mW/cm2 的辐照强度下，PEG@CMPP-3 因其快速的光热响应，可在短时间内达到 90 °C 以上的温度，从而有效降低石油粘度，显著提高石油采收率。PEG@CMPP-3 的采油率高达 90% 以上，并且具有可靠的循环稳定性。
最重要的是，得益于 PEG 的储能特性，即使移除光源，PEG@CMPP 也能持续有效地吸收水面上的粘性油。在存储热量的帮助下，高粘度原油的吸收能力在 300 秒内达到 0.96 g/cm3。与以往研究中报道的加热吸附剂相比，这种吸附剂具有更高的吸附能力。这项工作将光热转换与储能特性相结合，不仅大大提高了太阳能的利用效率，而且确保了即使在光照强度不足的天气条件下，原油也能持续净化。具有集成太阳能热转换/储存功能的吸油剂的设计为快速、可持续地清理原油泄漏提供了一种潜在的解决方案。这项研究也拓宽了相变材料在未来环境修复中的应用范围。
文献：
https://doi.org/10.1021/acsami.3c07360
中国海洋大学考研分数(中国海洋大学考研分数线)
未经允许不得转载：考研网 » 中国海洋大学考研分数(中国海洋大学考研分数线)
