收集，净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战。受太阳能驱动降粘的启发，我们合成了一种负载有CuFeSe₂的石墨烯气凝胶3D宏观结构（GA-CuFeSe2）。与其他材料相比，这种材料展现出了更强的光热转换能力。GA-CuFeSe2具有强的光吸收率（例如在808 nm辐射下为24.94 Lg^-1 cm^-1）和高光热转换效率（例如532 nm下为79.62％）。 在10 s内，GA-CuFeSe₂将原油加热至约100°C，吸收能力为18.63 g / g。原油扩散进入GA-CuFeSe₂并达到饱和的时间少于300 s。由石墨烯负载的3D宏观结构具为高粘度流体的快速扩散和高耐腐蚀性提供了通用的孔隙结构。由太阳驱动的高性能光热转化和油吸附表明这种材料在漏油处理中具有突出的实际应用价值。
 
 
Figure 1. GA-CuFeSe₂的简便合成和表征。（a）GA-CuFeSe₂合成示意图。b）晶体学结构。（c）形貌和元素分布。（d）XPS光谱。（e，f）孔径分布。（g）GA-CuFeSe2的形貌图，图1g中黄色的箭头表示多孔结构的一个裂口，大孔用黄色虚线圈出。
 

Figure 2. GA-CuFeSe₂的疏水性和光热效应。（a）水滴在材料表面的接触角。 （b）漂浮在海水上的材料的重量变化。 （c）使用GA-CuFeSe₂分离水和有机溶剂（CH₂Cl₂）。（d）拉曼光谱。（e）GA-CuFeSe₂的XPS光谱。（f）添加Cu⁺后Fe³⁺溶液的颜色变化。（g）被光激发的气凝胶的加热效果。（h）GA-CuFeSe₂在不同pH值下的光热效应。图2d中的红色箭头表示在大约700 cm^-1处的峰。
 
 
 
Figure 3. CuFeSe₂（500 mg / L）在不同盐度和pH值下的光热效应。
 

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

Figure 5. 密度泛函理论计算。（a）rGO和CuFeSe₂的团簇模型的侧视图。（b）rGO / CuFeSe2局部态密度（PDOS）。（c）GA和GA-CuFeSe₂的带隙。（d）TEMPO捕获的自由电子的EPR光谱。（e）CuFeSe₂（左）和rGO / CuFeSe₂（右）的电子差密度图。（f）GA-CuFeSe₂和CuFeSe ₂的吸光度。图5e中的红色箭头表示具有高电子密度的区域。颜色从蓝色变为红色表示电子密度提高。
 
 
Figure 6. GA-CuFeSe2的原油吸附能力。（a）GA-CuFeSe₂和原油的热图像。 =（b）粘性原油在吸附剂上的接触角。（c）按照一阶模型拟合的气凝胶吸附量。（d）按照二阶模型拟合的气凝胶吸附量。（e）粒子内的扩散模型。 （f）GA-CuFeSe₂的再生。
 
      本研究于2020年由南开大学的 Xiangang Hu 课题组发表于Nano Energy （DOI:10.1016/j.nanoen.2020.104511）