长春应化所在特殊润湿性表面的制备方面取得新进展
润湿性是固体材料表面的基本性质，表面润湿性的调控对于材料在生物医用、仿生、涂料、润滑、液体输送、自清洁等许多方面的应用具有重要意义，因此关于超疏水、超疏油、超双疏、超亲水等各种极端润湿特性表面的研究近年来得到了广泛的关注，成为材料科学领域的一个热点。
中国科学院长春应用化学研究所苏朝晖课题组报道了一种简单、环保的方法，能够快速地使不同材料的表面具有超亲水特性。他们利用植酸分子与三价铁离子的螯合作用，在不锈钢、铝片、玻璃、聚碳酸酯等材料表面一步形成粗糙的交联复合物薄膜，其中有大量亲水性的膦酸基团，与粗糙的表面拓扑形貌相结合，使材料表面极端亲水。该方法使用的植酸是从植物种籽中提取的一种有机磷酸类化合物，毒性比食盐更低，其与铁离子的反应在水中进行、不涉及任何有机溶剂，完全无毒、绿色、环保；不需要复杂的仪器设备，整个反应只需几分钟即可完成，简单迅速。由于生成的薄膜极端亲水，以其处理过的不锈钢网可用于油水分离，能够更有效地阻挡油相而让水相通过，且由于其无色透明的特性，这种薄膜也可以在透明材料表面沉积、作为防雾涂层。研究结果发表在《德国应用化学》期刊（Angew. Chem. Int. Ed. 2016, DOI: 10.1002/ange.201604671）。
该课题组还在各种材料表面组装多层膜，利用膜中的抗衡离子，通过离子交换实现了对材料表面润湿性的大范围、快速、动态、可逆调控，建立了通用的表面润湿性调控方法（Chem. Comm. 2008, 1741； Soft Matter 2009, 5, 2072），获得了从超疏水到超亲水（Langmuir 2010, 26, 12203）、粘附性超疏水（Langmuir 2011, 27, 15299）、水下超疏油（ACS Appl. Mater. Interfaces 2013, 5, 6400）、可重复擦写的润湿性梯度（ACS Appl. Mater. Interfaces 2014, 6, 1729）等一系列具有特殊润湿性质的表面。
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技术原理
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项目成果
