研究前沿:Nature Protocols-​仿珍珠岩水下超疏油薄膜

原标题:研究前沿:Nature Protocols-​仿珍珠岩水下超疏油薄膜

‍水下超疏油材料Underwater superoleophobic materials,因其在防污、自清洁和油水分离等方面的潜在应用,而备受关注。大多数超疏油材料的局限性在于其不透明的,及水下力学稳定性。

近日,中国科学院理化技术研究所 Wei Chen,王树涛Shutao Wang,孟靖昕Jingxin Meng等,温州医科大学 王佰亮Bailiang Wang等,在Nature Protocols上发文,报道了一种仿生材料的制备策略,就是在水下使用的、透明且坚固的超疏油薄膜。

这种薄膜材料,主要由水凝胶层形成,该水凝胶层,通过壳聚糖溶液在超亲水性基底上的超铺展和该层的仿生矿化而制备。与传统的水凝胶基材料相比,由于高能量、有序的无机文石(碳酸钙的一种结晶多晶型物)和均匀的外部分级微/纳米结构的结合,该薄膜,表现出显著改善的力学械性能,从而导致坚固的水下超疏油性和超低的油粘附性。

此外,该矿化膜,适用于中性和碱性环境,适合在水下含有有机溶剂的环境中使用,可涂覆在不同的透明材料上,在水下光学、微型反应器和微流控器件等方面具有广阔的应用前景。

在该方案中,整个仿生矿化过程的时间仅为~6 h,明显短于传统方法,如气体扩散法和北野法Kitano method。该方案,可在约2周内完成,适用于具有有机化学和无机化学中级专业知识的研究人员。

图2:在化学组成和物理结构上,仿珍珠岩矿化NIM薄膜都与天然珍珠层相似。

图4 仿珍珠岩矿化NIM薄膜的透明性及其作为水下透明拒油涂层的潜在应用。

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