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    收集，凈化和回收漏油事故中的油，尤其是高粘度原油是全球性的挑戰(zhàn)。受太陽能驅動降粘的啟發(fā)，我們合成了一種負載有CuFeSe₂的石墨烯氣凝膠3D宏觀結構（GA-CuFeSe2）。與其他材料相比，這種材料展現(xiàn)出了更強的光熱轉換能力。GA-CuFeSe2具有強的光吸收率（例如在808 nm輻射下為24.94 Lg^-1 cm^-1）和高光熱轉換效率（例如532 nm下為79.62％）。 在10 s內，GA-CuFeSe₂將原油加熱至約100°C，吸收能力為18.63 g / g。原油擴散進入GA-CuFeSe₂并達到飽和的時間少于300 s。由石墨烯負載的3D宏觀結構具為高粘度流體的快速擴散和高耐腐蝕性提供了通用的孔隙結構。由太陽驅動的高性能光熱轉化和油吸附表明這種材料在漏油處理中具有突出的實際應用價值。
 
 
Figure 1. GA-CuFeSe₂的簡便合成和表征。（a）GA-CuFeSe₂合成示意圖。b）晶體學結構。（c）形貌和元素分布。（d）XPS光譜。（e，f）孔徑分布。（g）GA-CuFeSe2的形貌圖，圖1g中黃色的箭頭表示多孔結構的一個裂口，大孔用黃色虛線圈出。
 

Figure 2. GA-CuFeSe₂的疏水性和光熱效應。（a）水滴在材料表面的接觸角。 （b）漂浮在海水上的材料的重量變化。 （c）使用GA-CuFeSe₂分離水和有機溶劑（CH₂Cl₂）。（d）拉曼光譜。（e）GA-CuFeSe₂的XPS光譜。（f）添加Cu⁺后Fe³⁺溶液的顏色變化。（g）被光激發(fā)的氣凝膠的加熱效果。（h）GA-CuFeSe₂在不同pH值下的光熱效應。圖2d中的紅色箭頭表示在大約700 cm^-1處的峰。
 
 
 
Figure 3. CuFeSe₂（500 mg / L）在不同鹽度和pH值下的光熱效應。
 

Figure 4. 吸光度和消光系數(shù)。a）GA-CuFeSe₂的吸光度。 （b）
GA-CuFeSe₂的消光系數(shù)
 

Figure 5. 密度泛函理論計算。（a）rGO和CuFeSe₂的團簇模型的側視圖。（b）rGO / CuFeSe2局部態(tài)密度（PDOS）。（c）GA和GA-CuFeSe₂的帶隙。（d）TEMPO捕獲的自由電子的EPR光譜。（e）CuFeSe₂（左）和rGO / CuFeSe₂（右）的電子差密度圖。（f）GA-CuFeSe₂和CuFeSe ₂的吸光度。圖5e中的紅色箭頭表示具有高電子密度的區(qū)域。顏色從藍色變?yōu)榧t色表示電子密度提高。
 
 
Figure 6. GA-CuFeSe2的原油吸附能力。（a）GA-CuFeSe₂和原油的熱圖像。 =（b）粘性原油在吸附劑上的接觸角。（c）按照一階模型擬合的氣凝膠吸附量。（d）按照二階模型擬合的氣凝膠吸附量。（e）粒子內的擴散模型。 （f）GA-CuFeSe₂的再生。
 
      本研究于2020年由南開大學的 Xiangang Hu 課題組發(fā)表于Nano Energy （DOI:10.1016/j.nanoen.2020.104511）