清洁海上超黏原油 陆学者研究出「石墨烯海绵」
▲「石墨烯海绵」放出焦耳热，增加原油吸附率。（图／翻摄自中国科技技术大学官网）
石墨烯只有一个碳原子的厚度，最薄却也是最坚固的结构。中国合肥市的中国科学技术大学化学与材料科学学院设计出「石墨烯海绵」，用来吸取海上浮油，就宛如一块大菜瓜布把油腻腻的海面清得干干净净。该成果目前已发表在《自然-纳米技术》杂志上。
该学院的俞书宏教授自2012年开始研究，首次将「焦耳热效应」与「石墨烯的疏水亲油特性」引入到多孔疏水亲油吸油材料中，设计、研制出具有「原位加热」与「油水分离」效果的石墨烯海绵，，在保持较高油水分离率的情况下，还能提升疏水亲油材料对高粘度浮油吸附的速度，显著降低了浮油清理时间。
▲石墨烯只有一个碳原子的厚度，电阻率极低，电子的移动速度极快。（图／达志／示意图）
很常听到漏油事产生生态浩劫，还会衍生不少渔产的经济损失。由于漏油问题具有大面积、油层薄、粘度大等特点，所以采用传统的技术与材料，都很难有效处理；即使有捞油船与围油栏的配合下，能够处理的浮油面积非常有限，而糗回收的浮油中含水量大、向漏油区域播撒分散剂的话，也仅能将部分浮油分散到水体中，其形成的原油乳液颗粒并非无害，仍会威胁到海洋生态环境，更别说直接引燃浮油来处理，这会引发严重的空污问题，漏油海域也会因此缺氧。
近年，「多孔疏水亲油材料」因其具有成本低、油水分离效率高、操作简单、友善环境等优势，逐渐受到研究员重视。不过，这种材料仅能对一般「低粘度」的油品才具好的吸附效果，海面上的原油都是具「高黏度」，很难把油吸附到内部，相对的，清理油污的速度也会变得缓慢。
他们在有石墨烯海绵上施加电压，产生的焦耳热会迅速增加接触到的原油温度、降低原油粘度，因此就能提高油污在海绵内的扩散系数（即吸附力大）。另外，为提高电能的利用效率，加热区直到海绵底部，顶层的海绵与水面的浮油相当于隔热层，缓解热量向空气与水体中扩散，提高了热量传递给原油的效率。俞教授表示，在这种情况下电能消耗降低了65.6%，石墨烯的用量降低了50%，吸油时间也只有原本多孔疏水材料的5.4%（时间缩短）。
另外，学者同时提出「阵列电极设计」，证明此种「焦耳热」的方式确实可以辅助多孔疏水亲油材料的吸附技术，并且可以实现工业化生产，并且可以使大面积的石墨海绵在较低的通电电压下，依然可以加热到很高的温度，这对该技术将来走向商业化有着重要的意义。