[好文章,你推荐]Salt-Tolerant Superoleophobicity on Alginate Gel Surfaces Inspired by Seaweed ( Saccharina japonica )

华中科技大学化学与化工学院张天驰推荐的文章:

Ariticle name:Salt-Tolerant Superoleophobicity on Alginate Gel Surfaces Inspired by Seaweed ( Saccharina japonica )

URL:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201404479/full

First published:

DOI: 10.1002/adma.201404479

我推荐的是2015年发表在《Advanced Materials》的《Salt-Tolerant Superoleophobicity on Alginate Gel Surfaces Inspired by Seaweed ( Saccharina japonica )》。高效的耐油性表面有着广泛的应用前景,在防污涂层、油水分离器以及工业废料的沉积方面均有潜在的利用价值。目前已有多种耐油性表面问世,其原理主要分为两种:(1)修饰低表面能物质;(2)在粗糙表面包裹住临界液体。但是这些方法做出的耐油性表面在高盐浓度环境(比如海水)下的稳定性很差,限制了其应用范围。

为解决这一问题,本文作者从一种产自日本的海带上受到启发:许多海生植物均有耐盐性的超耐油性表面,其原因是表面富含多糖,其中一种藻酸盐凝胶能够在高盐浓度下结合水分子。据此我们利用藻酸钙构造了一种耐油性涂层,该涂层在多种不同油性环境下均有较好的结果。

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图1:(a)&(b)该耐油性海带的图片;(c)油滴在该表面的静止接触角;(d)油滴在该表面的超低接触角;

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图2:油滴在不同的盐离子浓度下在该海带表面的接触角。表明其在高盐离子浓度下还有较高的稳定性。

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图3:(a)油滴在表面镀有藻酸钙的玻璃的表面的接触角较大,为158.1º左右,表明其耐油性较好(b)油滴滚过表面镀有藻酸钙的玻璃时其最小的接触角小于2º(3)藻酸钙镀层玻璃对黏性油的耐油性实验,实验所用为硅油,黏度=40000 cst,其在有硅酸钙镀层的玻璃上能够很容易的被水冲洗掉,而在未镀层的玻璃上却很难去除掉。

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图4:不同基底的耐油性实验。(a)未镀层的聚乙烯;(b)未镀层的玻璃;(c)未镀层的铜箔及其分别的藻酸钙涂层(h,i,j)。步骤I:滴加原油;步骤II:用水冲洗。

道法自然,大自然是我们人类最好的老师,经过亿万年的发展,大自然早已形成一套非常完美的体系。学习自然,模拟自然,超越自然,这无疑是我们科学研究的终极目的!