中科院理化所等實(shí)現(xiàn)一種超疏油薄膜的快速制備
【化工儀器網(wǎng) 項目成果】疏油材料因其在防污、自清潔和油水分離等方面的應(yīng)用越來越受到人們的關(guān)注。蘋果公司曾發(fā)明一種與惰性氣體一起噴于屏幕表面會形成“物理氣相沉積”的疏油涂料并注冊專利，目的就是為了減少電子屏幕上的指紋油污殘留。
固體表面的特殊潤濕性是自然界中普遍存在的現(xiàn)象，因其在油水分離、防污和減阻等領(lǐng)域的潛在應(yīng)用而備受關(guān)注。例如，受魚鱗、珍珠層和海藻等水下生物體的水下超疏油特性表面啟發(fā)，科研人員設(shè)計和制備了許多新型的水下超疏油界面材料。然而，對于水下超疏油材料而言，開發(fā)兼具高透明度和機(jī)械穩(wěn)定性能仍是目前面臨的挑戰(zhàn)，這限制了其在新興領(lǐng)域的應(yīng)用。
中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所仿生智能界面科學(xué)中心研究員孟靖昕和溫州醫(yī)科大學(xué)教授王佰亮合作，發(fā)布了了可在水下使用的透明且堅固的超疏油薄膜的制備策略。
此前，中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所仿生智能界面科學(xué)中心研究員孟靖昕和溫州醫(yī)科大學(xué)教授王佰亮合作，報道了一種受珍珠層啟發(fā)的具有水下超疏油性能的仿生礦化膜(Advanced Materials, 2020, 32, 1907413，當(dāng)期的卷首圖)，并獲得中國專利授權(quán)。此外，科研人員在金屬表面(Langmuir, 2018, 34, 6063)和網(wǎng)格表面制備水下超疏油涂層，實(shí)現(xiàn)了高效的油水分離(Advanced Materials Interfaces, 2021, 8, 2100852)。
本次研究發(fā)表的超疏油薄膜由殼聚糖溶液在超親水基質(zhì)上的超鋪展并交聯(lián)形成凝膠層，而后通過仿生礦化而成。與傳統(tǒng)的基于水凝膠相比，該薄膜具有高表面能的有序的文石晶體和均勻分布的微/納米復(fù)合結(jié)構(gòu)的結(jié)合，表現(xiàn)出更為優(yōu)異的機(jī)械性能和耐久性。同時，高透明度和機(jī)械穩(wěn)定性能的結(jié)合，進(jìn)一步拓展了水下超疏油材料在新興領(lǐng)域的應(yīng)用場景，如水下光學(xué)、油水分離、微流控設(shè)備。
相關(guān)論文Nacre-inspired underwater superoleophobic films with high transparency and mechanical robustness于近日發(fā)表于《Nature Protocols》。
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