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长春应化所在特殊润湿性表面的制备方面取得新进展
2016-07-21 | 编辑: | 【  

  润湿性是固体材料表面的基本性质,表面润湿性的调控对于材料在生物医用、仿生、涂料、润滑、液体输送、自清洁等许多方面的应用具有重要意义,因此关于超疏水、超疏油、超双疏、超亲水等各种极端润湿特性表面的研究近年来得到了广泛的关注,成为材料科学领域的一个热点。 

  中国科学院长春应用化学研究所苏朝晖课题组报道了一种简单、环保的方法,能够快速地使不同材料的表面具有超亲水特性。他们利用植酸分子与三价铁离子的螯合作用,在不锈钢、铝片、玻璃、聚碳酸酯等材料表面一步形成粗糙的交联复合物薄膜,其中有大量亲水性的膦酸基团,与粗糙的表面拓扑形貌相结合,使材料表面极端亲水。该方法使用的植酸是从植物种籽中提取的一种有机磷酸类化合物,毒性比食盐更低,其与铁离子的反应在水中进行、不涉及任何有机溶剂,完全无毒、绿色、环保;不需要复杂的仪器设备,整个反应只需几分钟即可完成,简单迅速。由于生成的薄膜极端亲水,以其处理过的不锈钢网可用于油水分离,能够更有效地阻挡油相而让水相通过,且由于其无色透明的特性,这种薄膜也可以在透明材料表面沉积、作为防雾涂层。研究结果发表在《德国应用化学》期刊Angew. Chem. Int. Ed. 2016, DOI: 10.1002/ange.201604671)。  

 

  该课题组还在各种材料表面组装多层膜,利用膜中的抗衡离子,通过离子交换实现了对材料表面润湿性的大范围、快速、动态、可逆调控,建立了通用的表面润湿性调控方法(Chem. Comm. 2008, 1741; Soft Matter 2009, 5, 2072),获得了从超疏水到超亲水(Langmuir 2010, 26, 12203)、粘附性超疏水(Langmuir 2011, 27, 15299)、水下超疏油(ACS Appl. Mater. Interfaces 2013, 5, 6400)、可重复擦写的润湿性梯度(ACS Appl. Mater. Interfaces 2014, 6, 1729)等一系列具有特殊润湿性质的表面。

  (高分子复杂体系—多组分课题组)  

 

 

 
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