近日，海南大学化学化工学院高助威副教授团队在材料科学领域一区TOP期刊《Nano Materials Science》（IF = 20.5）上发表题为《Self-assembled PPy@COF micro/nanostructure on flexible cotton fabric enables all-weather cleanup of high-viscosity crude oil via synergistic photothermal, electrothermal, and superhydrophobic effects》的研究成果。该工作成功研发出一种集超疏水、高效光热转换与电热响应于一体的多功能复合膜（PDMS@PPy@COF@CF）。该材料采用创新的“自组装”策略，构建了PPy@COF微纳结构，通过光热与电热的协同效应，实现了对高粘度原油的高效、全天候回收，为应对海上原油泄漏等环境挑战提供了全新的技术方案。

创新点一：原创“自组装微纳结构”设计，实现功能协同与界面强化

研究团队创造性地提出了“自组装”策略：以天然柔性棉织物（CF）为基底，通过原位生长共价有机框架（COF）提供丰富的活性位点，随后利用聚吡咯（PPy）与COF之间的π-π堆叠和氢键作用，使PPy纳米结构在COF骨架上自发组装。这一设计不仅构筑了连续均匀的导电网络，还利用COF的高热导率和稳固性解决了传统导电聚合物界面结合差、导热不均的难题。最终经PDMS疏水改性后，成功实现“超疏水-光热-电热”三大功能的协同统一。

创新点二：集成光热/电热双响应机制，实现能源互补与快速升温

制备的PDMS@PPy@COF@CF复合膜展现出优异的双重能量转换能力。在光热模式下，在 1 个标准太阳光强（1.0 kW/m²）下，膜表面温度可在180秒内快速升至 73.8°C，光热转换效率高达36.6%；在电热模式下，仅需施加10 V低电压，表面温度即可在极短时间内达到 145.9°C。更值得一提的是，在光照（0.5 kW/m²）与电热（4 V）的协同作用下，材料对高粘度原油的吸附速率得到极大提升，仅需 45秒即可完成高效吸附。

创新点三：超疏水与“吸油袋”集成系统，实现全天候高效连续回收原油

该材料表面水接触角高达 153.5°，具备超疏水/超亲油特性，对多种油水混合物的分离效率均保持在 98.5% 以上，分离通量超过 24010.4 L/m²·h，且在不同酸碱环境下性能依然稳定。基于此材料，团队构建了一套“吸油袋”连续回收系统，在 1 个标准太阳光照下，配合蠕动泵可在16分钟内从水面连续回收5.9克高粘度原油。更重要的是，该材料突破了单一光热转换对天气条件的依赖，白天利用太阳能驱动光热效应，夜间或阴雨天则切换至低压电热模式（10 V），真正实现了全天候原油泄漏应急处理。

本研究得到了国家自然科学基金（No.12202127）、海南省重点研发计划（No. ZDYF2025GXJS200, No. ZDYF2024GXJS314）和海南省自然科学基金（No. 323MS009）的资助。相关研究成果以题为“Self-assembled PPy@COF micro/nanostructure on flexible cotton fabric enables all-weather cleanup of high-viscosity crude oil via synergistic photothermal, electrothermal, and superhydrophobic effects”的论文，发表在材料科学领域一区TOP期刊《Nano Materials Science》（IF = 20.5）上。化学化工学院博士研究生王迎迎为论文第一作者，高助威副教授为通讯作者。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.nanoms.2025.12.004.