超疏水-超亲油表面的研究进展

超疏水-超亲油表面因在生产、生活中具有广泛的用途,而引起了研究者的关注。本文对超疏水-超亲油表面的研究进展作一简单介绍。     

仿生超疏水表面的研究进展

近些年,超疏水表面因其优秀的疏水性能和广泛的应用前景,使其成为国内外研究的热点之一。从仿生制备超疏水表面到将其功能化应用到多种领域,超疏水表面的研究在近几年飞速的发展。本文综述了近几年超疏水表面的研究进展,如高效吸油材料、外界刺激下粘附性响应、自修复超疏水涂料等方面的应用,并对超疏水表面的研究发展进行了展望。     

超疏水表面的研究进展

综述了超疏水的研究进展,在以荷叶和水黾为例介绍湿润现象的基础上,讨论了超疏水结构在自然界中的真实存在。还介绍了接触角的原理和接触角与粗糙表面的联系,探究了湿润的微观现象以及接触角的影响因素。不仅介绍了超亲水表面的主要制备方法及其相关的理论研究,还综述了超疏水材料在耐腐蚀、自清洁、织物中的应用。目前超疏水材料研究如火如荼,超疏水表面具有非常广阔的发展前景。超亲水表面材料目前还是处于大规模工业化应用之前的研究阶段,成本较高、耐久性差都是这种材料的不足之处,因此还有极大的空间有待后人去探究发掘。     

超疏水表面的研究进展

综述了超疏水的研究进展,在以荷叶和水黾为例介绍湿润现象的基础上,讨论了超疏水结构在自然界中的真实存在。还介绍了接触角的原理和接触角与粗糙表面的联系,探究了湿润的微观现象以及接触角的影响因素。不仅介绍了超亲水表面的主要制备方法及其相关的理论研究,还综述了超疏水材料在耐腐蚀、自清洁、织物中的应用。目前超疏水材料研究如火如荼,超疏水表面具有非常广阔的发展前景。超亲水表面材料目前还是处于大规模工业化应用之前的研究阶段,成本较高、耐久性差都是这种材料的不足之处,因此还有极大的空间有待后人去探究发掘。     

智能表面可润湿性材料的研究进展

润湿现象广泛存在于自然界和工程应用中,智能表面可润湿性材料日益成为研究的热点,近年来引起了人们的广泛关注。综述了润湿性的理论模型、疏水/亲油行为理论和亲水/水下超疏油理论,同时对近些年来国内外可润湿性的不同响应系统（电、pH、光、热、离子等响应刺激系统）进行了综述,改变响应材料的表面和化学性质,导致材料可润湿性的改变。展望了未来可润湿性的研究方向,对润湿表面理论和应用方面存在的一些挑战进行了总结和建议。     

特殊润湿性表面的油水分离研究进展

以油水分离的材料表面润湿性为主线,介绍了特殊润湿性表面的制备机理,分析了超疏水超亲油、超亲水超亲油、超亲水超疏油、可转换润湿性的智能表面的优缺点,提出了特殊润湿性材料在油水分离方面的改进方向。未来特殊润湿性材料表面必定向环保、低廉、多功能的方向发展。     

磁性超疏水材料在油水分离中的应用进展

主要从固体浸润性出发,简要介绍其基本理论,进而对在该理论指导下合成的超疏水超亲油复合材料进行了分类综述,并重点介绍了近年来磁性超疏水材料在油水分离中的应用及发展现状,最后,简要描述了这一新兴领域的挑战和未来的研究方向。     

磁性超疏水材料在油水分离中的应用进展

主要从固体浸润性出发,简要介绍其基本理论,进而对在该理论指导下合成的超疏水超亲油复合材料进行了分类综述,并重点介绍了近年来磁性超疏水材料在油水分离中的应用及发展现状,最后,简要描述了这一新兴领域的挑战和未来的研究方向。     

疏水亲油分离膜的润湿性研究进展

疏水亲油分离膜通过透过油相、截留水相而实现油水分离过程,它具有绿色、高效、易于工业放大等特点,在环境保护、水处理、有机液体分离与回收等领域具有广阔的应用前景,已成为膜科学与技术领域的研发热点。本文回顾了润湿方程的发展历史,介绍了表面润湿性和孔径的协同作用对膜分离过程的影响,讨论了疏水亲油分离膜的设计策略,包括在低表面能材料的表面构建粗糙或微纳米结构和使用低表面能材料对粗糙表面进行疏水改性。最后,对疏水亲油分离膜的发展趋势进行了展望,今后需进一步完善表面浸润理论,开发易于工业生产的制膜方法,探究疏水亲油分离膜对复杂油水混合物（如高黏度、多组分）的分离效果。     

耐腐蚀超疏水超亲油不锈钢网的制备及其在油水分离过程中的应用

以不锈钢网为基底,通过化学刻蚀法制备微米级粗糙表面,通过一步浸泡法将st9ber法制得的疏水亲油纳米Si O2颗粒沉积到粗糙的不锈钢网表面,制备了具有微纳二级粗糙结构的超疏水超亲油不锈钢网。利用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和接触角测量仪(CA)表征了超疏水超亲油不锈钢网的表面形貌、化学组成和润湿性能,并将其用于油水分离过程中。结果表明,疏水亲油纳米Si O2颗粒成功的沉积到不锈钢网表面;水滴在超疏水超亲油不锈钢网上的接触角最大为151°,煤油的接触角为0°;制备的超疏水超亲油不锈钢网不仅能高效的分离不同种类油和水的混合物,还能高效的分离油和腐蚀性液体(强酸或强碱水溶液)的混合物,其耐腐蚀特性可满足复杂环境下的油水分离要求。     

超疏水表面涂层研究进展

超疏水表面具有自清洁、非湿润等特性,在涂饰、防水和生物医药材料等许多领域中用途广泛。从超疏水表面的制备方法和相关的理论分析方面综述了超疏水表面的研究新进展,指出超疏水表面涂层研究中存在的问题,并对超疏水表面研究的未来的发展进行了展望。     

超疏水三维多孔材料在乳化液油水分离中的应用研究进展

超疏水三维多孔材料基于润湿性和毛细作用可有效吸附回收水中浮油,近年来在乳化液的油水分离中也得到应用。本文重点从超疏水三维多孔材料的设计制备、对乳化液的油水分离效果、油滴在材料中的分离机制3个方面展开分析与评价。文中指出：材料设计制备方面,以海绵为主的多孔材料主要通过修饰低表面能物质和构建粗糙结构获得超亲油疏水性,疏水改性后的材料具备较高的油吸附容量（31～131g/g）。乳化液油水分离评价方面,超疏水三维多孔材料处理的对象多为O/W模型乳化液,油浓度低、表面活性剂浓度低、液滴粒径为微米级,少见对实际乳化液的处理;应用方式包括基于吸附作用的浸泡处理和吸附协同拦截作用的过滤处理两类;分析发现影响油水分离效果的关键是材料的孔径、表面疏水性和带电性。作用机制方面,疏水多孔材料吸附乳化油的作用过程仍停留在理论推测层面,主要观点为材料通过笼状孔道结构和疏水表面高效捕集和吸附油滴,油滴聚并破乳形成油层而被分离。虽然超疏水三维多孔材料在乳化液油水分离应用研究中取得了一定进展,但仍需探究其对实际废乳化液的适用性,设计开发连续分离设备以实现工程应用;结合原位观测、数值模拟、力学解析等方法解析油滴在多孔材料...     

由无机特殊表面结构构造的超疏水材料

超疏水材料因在自清洁、防腐蚀、防冰附以及减阻等功能上具有广泛的应用,吸引了越来越多的关注。近年来,无机材料因易于构造具有特殊形貌的高比表面结构,在超疏水领域中显示出独特的优势。本文在简要介绍超疏水现象的定义、发展与应用的基础上,综述了超疏水理论的三个经典模型,并对国内外部分已商业化的超疏水材料进行了分析和总结。重点概括了不同种类无机材料构建的超疏水表面的研究进展。最后,本文总结了目前超疏水材料在制备过程中存在的一些问题,针对性地提出该领域未来研究的两个主要趋势：从仿生角度改进材料设计,制备集强附着力与耐久性于一体的多功能复合涂层;降低制备成本以推动产品的规模化和实用化。     

纳米材料在油水分离应用方面的研究进展

油水分离是当前处理处置各类含水工业废油,修复环境水体油液污染的关键技术;而纳米技术的快速发展已经在各个领域,包括能源、环境及医学等领域发挥着巨大的作用。利用纳米材料的特殊性质结合传统材料的特点制作超疏水-超亲油性、超亲水-超疏油材料用于油水分离是目前的研究热点之一,具有广阔的应用前景。综述了近几年来纳米材料在油水分离应用方面的研究进展,主要介绍了超疏水、超亲水、磁性等几种主要的纳米材料的制备,油水分离的效率,适用范围等。综述有望为开发高效的油水分离技术和设计新型分离材料提供技术参考。     

纳米材料在油水分离应用方面的研究进展

油水分离是当前处理处置各类含水工业废油,修复环境水体油液污染的关键技术;而纳米技术的快速发展已经在各个领域,包括能源、环境及医学等领域发挥着巨大的作用。利用纳米材料的特殊性质结合传统材料的特点制作超疏水-超亲油性、超亲水-超疏油材料用于油水分离是目前的研究热点之一,具有广阔的应用前景。综述了近几年来纳米材料在油水分离应用方面的研究进展,主要介绍了超疏水、超亲水、磁性等几种主要的纳米材料的制备,油水分离的效率,适用范围等。综述有望为开发高效的油水分离技术和设计新型分离材料提供技术参考。     

特殊润湿性吸附材料的油水分离研究进展

综述了超润湿性吸附材料在油水分离中的应用,分析了超疏水超亲油材料、超亲水水下超疏油材料或超亲水超疏油材料及转换润湿性的智能吸附材料的优缺点。经过对油水分离的操作方式、分离效率等方面的多方对比,提出了特殊润湿性吸附材料在油水分离方面存在的不足、改进方向和展望。     

基于超疏水超亲油铜网的小型浮油分离器的制备和性能

以紫铜网为原料,使用硝酸银水溶液浸泡法在铜网表面形成亚微米级粗糙结构,然后使用正十二硫醇修饰降低表面能后得到了具有超疏水超亲油性能的铜网样品。使用扫描电镜观察了样品表面的微观形貌,使用X射线光电子能谱分析了样品表面的化学组成。将超疏水超亲油铜网折叠成方形小盒后得到了一种简单的小型浮油分离器并研究了其对水面浮油的分离能力。结果发现这种小型油水分离器能够实现对水面浮油的高选择性、高速和高效率分离,10次分离循环后其分离效率仍高达93%,具有优异的重复性分离能力,并能实现浮油回收。另外,超疏水超亲油铜网材料具有优异的化学稳定性,能够长期与油类物质和模拟海水接触,且能承受18.9 cm的水柱压力。     

超疏水/超双疏表面自修复方式的研究进展

超疏水/超双疏材料存在耐久性和稳定性的问题,因此很大程度影响了超疏水/超双疏材料的实际应用。受自然界中荷叶、三叶草等超疏水表面在受到破坏后,表面粗糙结构和表面组成可以恢复直到生物死亡的启发,科研学者通过不断探索研究出修复超疏水/超双疏材料的一些方式。本文从低表面能物质和表面微观结构的自修复角度出发,综述了影响超疏水/超双疏表面的自修复方式。当超疏水/超双疏表面受到物理破坏或者化学破坏时,失去超疏水以及超疏油性能,在温度、相对湿度、机械、UV等诱导条件下,低表面能物质迁移至表面完成自修复过程以及表面微观结构的自修复,从而使超疏水以及超疏油性能得以恢复。价格低廉的环保材料和系统性地研究自修复的机理是将来超疏水/超双疏自修复材料的主要研究方向。     

超疏水-超疏油表面的研究进展

近年来,超疏水-超疏油表面因在生活、工农业生产和基础研究领域具有广泛而重要的用途而引起了研究者的广泛兴趣,本文将对超疏水-超疏油表面的研究进展作一介绍。     

仿生超疏水表面在建筑和生物医药领域的研究进展

仿生超疏水表面材料具有特殊微纳米结构,相比一般的材料具有优秀的性能和特殊的性质。目前人们已经制备出诸多具有防污、抗冻、微流体、生物医药等特性的仿生超疏水表面材料。文章综述了仿生超疏水材料制备的经典模型和方法,重点介绍了仿生超疏水材料在建筑和生物医药领域的研究进展,如:提高建筑防污耐水性能,增加材料浮力,提高管道运输能力,控制药物释放,控制蛋白质的吸附和生长,控制细胞生长行为,提高血液相容性等。最后对仿生超疏水性表面材料在建筑和生物医药领域的研究进行了展望。