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[转载][NCM综述]中国石油大学(华东)吴明铂教授、冯昭璇副教授: 石墨烯/聚合物纳米复合材料去除水中废油污染物

已有 1089 次阅读 2021-4-19 14:43 |个人分类:期刊|系统分类:科普集锦|文章来源:转载

频繁的海上溢油事故和工业含油污水的肆意排放严重破坏了海洋生态平衡,废油污染已成为全球急需解决的环境问题之一。研究者已开发出多种去除水中废油污染物的先进技术,其中,基于超浸润理论的吸附和膜分离技术因具有高效、低成本、节能环保等优势而受到越来越多的关注。近年来,石墨烯(G)及其衍生物氧化石墨烯(GO)具有高比表面积、低密度、高孔隙率、表面官能团可调控等多种优异的理化性质,在油水分离领域的研究和应用逐渐成为研究热点。将聚合物引入到石墨烯或氧化石墨烯中,可以增加材料的机械强度,丰富材料的功能及其形状,并能降低材料成本。因此,将石墨烯或氧化石墨烯与聚合物复合以制备功能化吸油材料、膜材料,具有重要的实际应用前景。

由于在石墨烯/聚合物纳米复合材料在油水分离领域的长期积累(Chemical Engineering Journal, 2018, 346, 557-566; ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 2017, 5(12), 11525-11535; Carbohydrate Polymers, 2018, 196:135-145),吴明铂教授团队受邀为《新型炭材料》(New Carbon Materials)撰写综述:Recent progress in the use of graphene/polymer composites to remove oil contaminants from water”(doi:10.1016/S1872-5805(21)60023-19)。该文章系统性地总结了从表面润湿理论到石墨烯/聚合物或氧化石墨烯/聚合物复合吸油材料和滤膜材料的最新研究进展(图1)。重点归纳了近年来关于油品回收及吸油材料再生的方法策略,并提出该研究领域目前面临的挑战和未来研究的方向,旨在为该领域的深入探索开辟新的视角。

中国石油大学(华东)冯昭璇副教授和吴明铂教授分别为第一作者和通讯作者。上述研究得到了国家自然科学基金、中国博士后科学基金、山东省泰山学者项目、山东省博士后创新人才支持计划、青岛市博士后应用研究项目及中国石油大学(华东)自主创新研究项目(理工类)的支持。

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 1石墨烯/聚合物纳米复合材料去除水中废油污染物

吴明铂教授团队围绕重质油高附加值利用的国家重大需求,秉承“基础研究与工业化应用”紧密结合的“理工融合”原则,从多层次结构转化入手,采用不同方法和技术策略,由重质油构建了碳量子点、石墨烯、多孔炭等系列纳米碳质材料,并将其应用于能源、催化、环保领域,在重质油基碳质材料的构筑和功能化新方法和新技术方面形成了系列拥有知识产权的核心技术,为重质油的高附加值利用提供了全新的技术思路和方法,在石油基碳质材料领域形成了鲜明的特色和优势。承担国家及省市级各类基金项目50余项,团队成员在国内外学术刊物上发表论文200余篇,SCI收录190余篇,撰写著作2部,授权发明专利50余项,获省部级科技奖励10项。

原文链接: http://xxtcl.sxicc.ac.cn/cn/article/doi/10.1016/S1872-5805(21)60023-19

期刊网站:http://xxtcl.sxicc.ac.cn

 

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第一作者简介

 冯昭璇,中国石油大学(华东)副教授,硕士生导师。2019年毕业于瑞典皇家工学院,获得博士学位。其研究方向聚焦于生物基及碳基功能材料及其在环境、能源领域的应用。2019年入选山东省博士后创新人才支持计划,2020年入选青岛西海岸新区第四批“高层次紧缺人才”。

通讯作者简介

吴明铂中国石油大学(华东)教授,博士生导师,新能源学院常务副院长。2004年毕业于大连理工大学化学工艺专业获得博士学位,1998年至今,在中国石油大学(华东)从事教学科研工作。科技部中青年科技创新领军人才,山东省泰山学者特聘教授,全国石油和化工行业重质油碳质化高附加值利用重点实验室主任。主要从事重质油高附加值利用和新型碳材料研发,主持省部级以上科研项目30余项,在重质油基碳质材料的构筑和功能化方面形成鲜明的特色,拥有系列具有自主知识产权的核心技术方法



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