杨宇

项目组通过简便的冷冻干燥法和气相沉积法得到了具有牢固蜂窝结构的超疏水石墨烯/聚乙烯醇气凝胶；在其复杂多变的孔径和超疏水性的协同作用下，石墨烯/聚乙烯醇气凝胶仅在重力下就可以分离水滴粒径小于自身孔径数倍的油包水乳液，而且具有超高通量(3255 L/m2 h)和超高纯度(99.9%)，比需要外部压力驱动的二维聚合物或无机膜高出1-2数量级。并通过CFD仿真模拟将不可观测的分离过程可视化，发现了水滴的回弹、涡流、聚集、拦截及破碎等现象，提出涡流分离机制：涡流会加快破乳行为，促进在超疏水表面回弹的水滴聚拢，从而水滴被拦截。这一新方法制备的超疏水石墨烯/聚乙烯醇气凝胶在高速高精度的油水乳液分离中具有广阔的应用前景。