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[综合] 新策略利用聚合物薄膜自身形变构筑微纳粗糙结构

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逢君一笑 发表于 2019-1-13 22:32:15 | 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题
 

超浸润薄膜材料是指对水或者油具有不同超浸润性质的薄膜,如超亲水膜(水在膜表面的接触角接近于0°),超疏水膜(水在膜表面的接触角大于150°)等。由于这种功能性膜对油、水不同的特殊浸润性能,使得其在油水分离、气体分离、膜蒸馏、二氧化碳捕集和新型燃料电池等不同过程中具有广泛的应用。

一般来说,超浸润薄膜主要通过表面化学修饰以及提高表面粗糙度来制备。其中,具有多尺度微纳米结构粗糙表面的构筑是实现薄膜材料超浸润性能的关键步骤之一。目前研究者已经发展出了多种方法在薄膜表面构筑微纳米结构以提高薄膜的表面粗糙度。概言之,这些方法可以归类为两大类:第一大类为通过雕刻、模板、机械加工等手段将薄膜表面本身的某些部位除去,从而在表面形成多层次的结构(Top-down strategy)。这些方法虽然能比较精确调控结构,但其制备过程通常较为复杂,而且成本较高。另外一大类为通过构筑或者沉淀等手段,在膜表面增加一些外来的结构,从而形成多层次结构(Button-up strategy),常见的方法包括自组装法、化学沉淀法、溶胶-凝胶法、纳米颗粒聚集法等。但是这些纳米颗粒容易受环境影响而逐渐流失,阻碍了这些材料在复杂环境中的稳定应用。

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