结冰严重阻碍了人类的生产力和日常生活。光热除冰材料为太阳能应用提供了有前途的解决方案。以直径和密度优化的微纳结构孔隙的阳极氧化铝为模板，通过压缩成型制备了聚丙烯/石墨烯（PP/GP）光热纳米复合材料。系统研究了GP含量对PP/GP复合材料光吸收率、光热性能和防/除冰性能的影响。当GP含量>1%时，PP/GP的透射率几乎为零。随着GP含量的增加，PP/GP的反射率增加、吸光度降低。在光照5 min后，PP/GP复合材料表面中心温度稳定在94°C左右，除冰时间约为70 s。这种将超疏水性与出色的光热转换特性相结合的创新方法，能够在寒冷环境中有效防冰，延长结冰完成时间（214 s）。此外，微/纳结构的PP/GP表面可在低温环境时延缓水滴的冻结过程，并促进凝结液滴的快速滚落，最大限度地减少冰晶的形成。光热材料对光能的有效吸收促进了光热转化，提高了复合材料表面温度，进一步抑制了复合材料表面的结冰。因此，高分子复合材料在防/除冰应用中显示出巨大的应用潜力。

图1. 表面微结构、光热转换升温图以及延缓结冰和光热除冰过程示意图

该工作发表在Chemical Engineering Science

文章信息：Yameng Pei, Qingsong Xing, Anfu Chen^*, Jinxing Xu, Yanmei Zhang, Hanxiong Huang, Caihong Lei. Enhanced Solar Photothermal Anti-/De-Icing Performance of Microstructured Polypropylene/Graphene Composite Surfaces with Diameter- and Density-Optimized Nanopillars. Chemical Engineering Science, 2023, Accepted IF:4.553