光热-超疏水-绝缘协同CNT/COF复合涂层：太阳能驱动原油修复的创新解决方案

本文推荐一种通过功能协同设计策略开发的多功能复合膜（PDMS@CNT@COF@CF），集超疏水（WCA=157.4°）、高效光热转换（1.0 kW/m2光照下180 s升温至76.3°C）和电绝缘（体积电阻达MΩ级）性能于一体。该材料通过室温原位聚合在碳纳米管（CNT）表面构建共价有机框架（COF）绝缘层，结合聚二甲基硅氧烷（PDMS）锚定于棉织物（CF）基底，实现高粘度原油的太阳能驱动连续回收（分离效率98.6%，通量12913.6 L/m2·h），为复杂海洋环境下的油水分离提供创新方案。

　　

Highlight

本研究成功构建了具有超疏水、高效光热转换和电绝缘协同功能的PDMS@CNT@COF@CF复合膜，其特性包括：

卓越的超疏水性能

PDMS@CNT@COF@CF在空气中表现出优异的超疏水性（水接触角157.4°），经过30次循环使用后仍能保持98.6%的分离效率和12913.6 L/m²·h的通量。

环境意义

海上溢油事故频发，传统技术难以处理高粘度原油。本复合膜通过功能协同设计，在1.0 kW/m²模拟阳光下180秒内使表面温度升至76.3°C，显著降低原油粘度，结合蠕动泵系统实现连续回收。

作者贡献声明

Meng Li、Weijie Wei等共同完成实验数据收集与初稿撰写，Zhuwei Gao负责课题设计与全文统稿。

利益冲突声明

作者声明不存在可能影响研究结果的财务或个人关系冲突。

致谢

感谢中国国家自然科学基金（12202127）、海南省自然科学基金（323MS009）和海南大学科研启动基金（KYQD(ZR)20042）的支持。

结论

该光热-超疏水-绝缘协同系统为适应复杂海洋环境的高粘度原油修复提供了创新解决方案，有望推动功能性油水分离材料的研发进程。