粘稠原油因其粘度高、流动性弱，其在海面泄漏后的回收处理过程极具挑战性，传统技术面对高粘性浮油会遇到诸如沉陷、滤口堵塞等问题，亟需一种高效、可持续的技术进行分离回收。
近日，中韩高清无专码9区1080p施毅、潘力佳教授团队与德克萨斯奥斯汀分校余桂华教授合作在借助电磁感应加热与用于水油分离的微纳米表界面的构建和应用的研究方面取得重要进展（https://www.nature.com/articles/s41893-023-01217-2），该工作9月4日在线发表于Nature Sustainability。团队设计了可逆的冷热界面及（热交换和质量交换）动态过程，研制了一种新型水凝胶基超浸润网，通过结合电磁感应加热降低油粘度，并实现对超粘稠原油的高通量回收和持续高纯分离。结果表明，该系统对粘稠原油（室温下粘度~2.4×104 mPa s）的回收通量高达Rc=1400.6 kg m-2 h-1，显著降低了浮油清理时间，同时可得到油相纯度达99%以上的滤液，为海面泄漏浮油的快速清洁和处理开辟了新的途径。
图1. 总体结构设计示意图
图2. 聚苯胺水凝胶的超疏水/亲油涂层修饰网的特性
图3. 电磁感应加热对粘稠原油粘度及不同网流量的影响
图4. 网筒通过可逆的冷热界面实现同步的浮油回收和分离
图5. 粘稠油回收效率测试以及与近年同类型工作的对比
该工作报道了一种具有可逆界面过程的聚苯胺水凝胶涂层的超疏水/亲油网，结合电磁感应加热降低油粘度的现象，对材料、器件和调控策略进行了整体的协同设计，实现了原型装置对高粘度原油的高通量回收。得益于超薄网和低迂曲度结构，相较于海绵等吸油材料，该工作的水油分离的有效作用距离被压缩于几十微米内完成，从而降低了过程中能量损耗、提高了物质输运能力。此设计为基于表面性质的器件提供了一种对界面和动态过程（热交换和质量交换）进行平衡控制的新方法，为解决此类问题提供了新思路。
图6. 放大实验图
