研究人员用[EMIM]NTf2对锯末进行原位改性，实现了了亲水域和亲油域的共存。通过离子液体改性可实现碳的润湿性可调。而不添加离子液体的碳是超疏水和超亲油的。疏水性离子液体[EMIM]NTf2导致超亲水性碳的形成，而亲水性离子液体[EMIM]Br诱导疏水性碳的产生。[EMIM]NTf2的添加量决定了碳的润湿性，包括亲水性(33°)、疏水性(133°)和超亲水性(0°)。

图1. 离子液体介导的超浸润碳的制备

一般来说，材料的润湿性取决于材料的表面结构和化学成分。研究人员通过研究不同条件下形成的碳样品的润湿性，结合XPS光谱和电位分析，证实了吡啶氮氧化物(N4)的含量在碳的超浸润性中起着关键作用。

图2. 不同条件下形成的碳样品的润湿性

整个热裂解过程包括：[EMIM]NTf2和锯末完全混合后，混合物在氩气中加热碳化并分解成气体和碎片，氮等杂原子通过重排均匀地结合到碳材料中。特别是，吡啶氮氧化物在碳的超浸润性中起到了主要作用。此外，热处理后，石墨化碳中氮的原子含量高，氟的原子含量低，表明亲水畴的数量增加，亲油畴的数量减少。

图3. 超浸润碳的润湿机理

亲水性和疏水性碳都是超亲油性的，它们更倾向留在油相中。因此，它们从油水界面移除所需的能量也相对较低，无法形成皮克林乳液。而超浸润碳可以停留在油水界面，将颗粒移至油相或水相所需的能量较高，利于形成稳定的皮克林乳液。

图4. 使用具有不同浸润性的碳素样品形成皮克林乳液

在皮克林乳液催化中，通过使用超浸润碳，乙苯的转化率和收率分别达到91.6%和87.8%，远高于空白实验。另外，1，2-环氧辛烷的产率和转化率分别是空白实验的三倍和两倍，C12醛的转化率也从46%提高至82%。总之，超浸润碳可以有效促进油-水和油-油反应体系的转化。

图5. Pickering乳液催化苯乙烯选择加氢、辛烯环氧化和C12醛缩醛化