具有可逆润湿性Bi_(2)O_(3)涂层在抗菌和油水分离中的应用

具有特殊润湿性材料的应用是近年来研究的热点。疏水改性的Bi_(2)O_(3)涂层在紫外-可见光光照和暗室存储的条件下可以实现超疏水-超亲水的可逆转换,本工作研究了在不同润湿性条件下Bi_(2)O_(3)涂层在抗菌和油水分离中的应用。结果表明,超疏水表面对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有良好的抗细菌黏附作用,而超亲水表面则表现出选择性的抗菌活性。在油水分离方面,超疏水表面可以阻隔水,使油通过滤网,分离效率达93%以上,而超亲水表面在预润湿处理后可以阻隔油,使水通过滤网。因而具有可逆润湿性Bi_(2)O_(3)涂层可作为一种智能的抗菌油水分离膜材料,在油水分离领域具有潜在的应用前景。

螺吡喃基光响应可逆润湿性聚二甲基硅氧烷薄膜的制备及其性能研究

通过自由基共聚合的方法将光敏单体螺吡喃(SPMA)接枝在聚二甲基硅氧烷(PDMS)表面,制备了一种光响应可逆切换润湿性薄膜,并对其制备工艺进行了优化.该薄膜对环境光照敏感,在可见光条件下为无色透明状态,经365 nm紫外光激发15 s后,薄膜表面的SPMA响应光刺激后立即变为深紫色,并伴随着极性的变化,最终导致薄膜表现出润湿性转变.将薄膜重新放置在可见光或黑暗条件下时,其润湿性能又可逆恢复到初始状态.对薄膜进行润湿性能测试后发现,紫外光辐照前后的接触角差值最高可达38.5°.这一显著的可逆切换润湿性能赋予了该光响应薄膜在生物医用材料、细胞培养和无酶化脱附、智能窗涂层等领域的潜在应用价值.另外,经过多次紫外-可见光交替循环辐照之后该薄膜依然具有良好的光响应性及可逆润湿性能.

材料表面可逆润湿性行为研究进展

综述了近几年制备可逆润湿性表面的常用方法及常见的控制润湿性可逆变换的手段,例如在原材料表面添加光敏性物质、热响应性物质及pH敏感性物质等,并介绍了其响应性机理;总结了目前尚不能形成规模化生产、性能不稳定等研究薄弱点;展望了未来研究方向及具有可逆润湿性生物质材料前景,认为后续研究的重点亦可放在性能稳定性等方面。

反向原子转移自由基聚合法在铜表面接枝聚离子液体刷

利用三氯化钐(SmCl3)和二氯化钐(SmCl2)之间的单电子转移反应,以AIBN/SmCl3/乳酸作为反向原子转移自由基聚合(Reverse ATRP)的催化体系,在金属铜表面接枝聚离子液体刷,利用原子力显微镜(AFM)、X射线光电子能谱(XPS)、接触角测量、核磁共振和凝胶渗透色谱进行了表征.结果表明,在铜基底上成功地接枝了聚离子液体刷,且该聚合反应为"活性"/可控聚合,并通过对阴离子交换实现了亲疏水转换.

三氧化钨薄膜的制备及其亲水/疏水性能转变研究

在预先用聚多巴胺薄膜处理的玻璃基底上,采用溶胶-凝胶法制备出三氧化钨(WO3)薄膜,用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征手段来分析其物相组成和形貌特征。对WO3薄膜在UV光照射下和黑暗的环境中发生亲水/疏水转换的现象进行研究,最后得出WO3薄膜表面润湿性转化的机理。

飞秒激光诱导钛表面可控微纳结构用于水下气泡操纵

针对典型金属材料钛,利用自主搭建的飞秒激光振镜扫描加工系统,加工了具有特定形貌特征的多尺度微纳结构.在此基础上对多尺度微纳结构的可逆润湿性及水下气泡操纵特性进行了实验探究,并从微观界面化学的角度阐释了可逆润湿性的调谐机理.研究结果表明:在飞秒激光烧蚀挤压作用下,钛表面诱导的多尺度微纳结构对原始表面的润湿性具有放大效应,固液接触角减小,水下气泡接触角增大;在辅助加热条件下,固液接触角增大,水下气泡接触角同时减小,气泡在表面完全铺展;随后将超疏水表面置于紫外灯下曝光,多尺度微纳结构上的液体接触角又开始减小,并最终实现了超疏水到超亲水性以及水下超亲气到超疏气的可逆调谐.另外,液体接触角与水下气泡接触角的可逆调谐特性呈现相反的变化趋势,这与固液气三相接触线的移动机制密切相关.本文对实现钛表面微纳结构设计与调控,提高具有可逆润湿性的金属表面在水下气泡操纵与收集,以及污水处理等领域的应用都具有重要意义.