我院薛立新教授在国际著名期刊⟪Advanced Functional Materials⟫发表学术论文

添加时间:2025年08月03日 浏览:

文章旨在开发新型可加热高效吸附材料,用于泄漏重质原油的检测与回收;同时通过研究加热模式和纤维横截面形状对表面散热指数n及表面散热容量Cs的影响,揭示其内在作用机理,并探究MXene外涂层的局域表面等离子体共振(LSPR),对所开发的可加热吸附材料的非牛顿表面散热过程的影响。

由于重质原油具有高粘度特性,其泄漏监测和高效回收始终面临技术挑战。团队将异形截面的聚丙烯纺粘非织造布(NWF)与聚吡咯(PPy)和 MXeneH-MXene/PPy/PEG/PP)涂层相结合,构建了超疏水可加热高粘度原油吸附材料,成功应用于海洋原油泄漏现场监测和高效清除。该材料展现出卓越的光热转换与焦耳热能转化能力,同时具备优异的原油吸附速度和容量。在1千瓦/平方米的太阳辐射或5伏低压条件下,其表面温度分别可提升至101℃和73.5℃。在1千瓦/平方米光辐射下,该材料仅需54秒即可完成原油泄漏检测,并以每平方米每小时176.5公斤的惊人速率实现泄漏高粘度原油的持续回收。该工作系统地研究了纤维横截面形状、加热模式和操作条件对吸附材料表面温度、表面散热指数、表面热容、溢油泄漏响应时间(RT)、溢油吸收能力和分离效率的影响规律,发现异形截面的纤维可以提升无纺布的原油吸收速度,从而缩短溢油泄漏响应时间,提高溢油回收速率;并观察到由光与焦耳相结合加热条件的大幅度非牛顿型散热机制,表现为异常高(1.66 2.77)的散热指数。

该研究成果以MXene/PPy coated non-woven fabrics of polypropylene shaped fibers: preparation, heat dissipation and applications in viscous oil spillage monitoring and recovery为题,发表在国际期刊《Advanced Functional Materials上。该工作的指导老师包括温州大学薛立新研究员、浙江工业大学之江学院蒋国军副教授和膜分离与水科学技术中心高从堦院士,参与的研究生包括浙江工业大学李正博士和赵明宇硕士。

原文链接:https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202509435


作者:薛立新课题组

一审:温正灿

二审:雷云祥