生物质衍生功能化超疏水碳材料：自清洁与油水分离性能评估

《Bioresource Technology》：Biomass-derived functionalized superhydrophobic carbon material: evaluation for self-cleaning and oil-water separation

　　本文报道了一种通过简易一步回流法制备功能化超疏水碳材料（PCBM-1/2/3）的新策略，材料水接触角（WCA）最高达153.4°，兼具自清洁特性与98.4%的高效油水分离能力。该研究为生物质废弃物的高值化利用提供了绿色解决方案，推动了氟free超疏水材料在环境修复领域的应用。

　　

亮点

PCBM-1、PCBM-2、PCBM-3的疏水特性：

功能化处理后，通过在水滴与未改性（PCB-3）和功能化（PCBMs）碳材料表面的接触实验验证润湿行为。水滴接触PCB-3表面时被立即吸收（图2a和视频S1），而在PCBM-3表面可保持24小时以上不浸润（图2a和视频S2）。材料在水中的分散性进一步证实了PCB-3的亲水性与PCBM-3的疏水性转变。

PCBM-3碳材料的应用

由于表面润湿性对油水分离的选择性至关重要，PCBM-3的超疏水/超亲油特性（Yong等，2017）可被用于油水混合物的分离（图7a和表4）。PCBM-3接触水滴24小时后仍不吸收，但遇油滴则迅速吸附形成油膜（视频S5），展现其"拒水吸油"特性。

结论

本研究成功通过化学功能化制备了疏水碳材料PCBM-1（WCA=122.2°）和PCBM-2（WCA=145.4°），经优化后获得超疏水材料PCBM-3（WCA=153.4°）。表征结果证实烷基链在碳材料表面的嫁接，为生物质废弃物资源化提供了新思路。