近期，石油化工多相分离与安全技术团队在化工领域一区TOP期刊《Bioresource Technology》（IF = 9.0）上发表题为《PPy/PDMS-functionalized delignified wood aerogel: Photothermal-electrical dual-energy empowerment and all-weather oil-water separation performance》的研究成果。91大神-91视频-91吃瓜
2024级化学工程与技术专业硕士研究生江汰鹏为第一作者，91大神-91视频-91吃瓜
高助威副教授为论文通讯作者。
海上溢油事故严重威胁海洋生态安全与人类生产生活，低温环境下原油黏度急剧升高会导致分离效率大幅下降。传统电加热、光热加热、磁加热等单一降黏方式分别存在能耗高、受昼夜天气制约、材料易团聚等短板，而现有三维多孔分离材料又普遍面临机械强度低、易结构坍塌、含氟改性剂存在环境风险等问题，难以满足全天气候、大规模海上溢油应急处理的实际需求。针对上述行业痛点，本研究以绿色可再生的轻木为原料，通过精准的脱木质素工艺制备出保留天然多级多孔骨架的轻质木材气凝胶（WA），再经聚吡咯（PPy）原位聚合与聚二甲基硅氧烷（PDMS）无氟表面改性，成功构建了PDMS@PPy@WA多功能超疏水复合气凝胶。该材料完整保留了木材的三维多孔结构，兼具超疏水性、快速热响应性与优异的力学化学稳定性：水接触角高达159.30°，可承受自身3780倍重量的压力，在pH=3强酸与pH=12强碱环境中浸泡72小时性能无明显衰减。
本研究的创新点在于实现了光热-电热双能降黏，突破了单一加热模式的应用局限。在1 kW/m⟡标准太阳光照射下，材料表面温度2分钟内即可升至82.4℃；仅施加6V低电压，通过焦耳热效应同样能在2分钟内达到82.6℃，且两种模式下均表现出优异的循环稳定性与长期使用耐久性。此外，该材料对正己烷、四氯化碳、原油等多种密度的油类及有机溶剂均展现出广谱高效的吸附能力，20次循环吸附后容量仍保持在7.2倍以上，同时具备出色的自清洁性能与油水乳液破乳能力，可高效处理复杂工业乳化含油废水。本研究基于绿色生物质原料与简易可规模化的功能化策略，开发出兼具高机械强度、无氟环保、全天气候作业能力的高性能油水分离材料，为高效、可持续的海上溢油应急处理与工业含油废水净化提供了全新的材料解决方案与技术路径。
该项工作得到了国家自然科学基金（12202127、22208379、U23A20374）和海南自然科学基金（ZDYF2025GXJS200，ZDYF2024GXJS314，323MS009）资金资助。
文章链接：//doi.org/10.1016/j.biortech.2026.134560
撰稿人：高助威
审核人：潘福生
