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    IF=428!电子科技大学邓旭教授《CSR》综述:制备稳定超疏水表面的方法和策略

    发布日期:2021-02-17 14:40 化学论文

    它具有良好的疏水自清洁性能,具有广阔的应用前景。超疏水表面的基本特征是其微纳粗糙结构,可以在液滴下保留大量空气。然而,精细的表面结构伴随着较弱的力学性能,严重阻碍了超疏水表面的实际应用。为了满足工业产品的严格标准和要求,稳定的超疏水性能一直是人们追求的目标。

    本文首先详细讨论了超疏水的热力学稳定性,介绍了相关研究的理论模型和实验方法。着重讨论了从卡西-巴克斯特态到文泽尔态的润湿转变机制。基于自由能法和润湿临界压力法解释了超疏水表面的失效机理,为设计稳定耐用的超疏水表面结构提供了理论指导。然后,将构建稳定超疏水表面的常用策略分为被动阻力型和主动再生型,并对其进行了详细的介绍和讨论。作者认为结合多种策略可以获得稳定的超疏水表面,并以“带装甲的超疏水表面”为例进行说明。最后介绍了自下而上和自上而下的各种制备方法,包括湿化学法、层层组装法、溶胶-凝胶法、模板法、刻蚀法、光刻法等。为了获得稳定的超疏水表面,通常需要综合利用各种制造方法。

    本综述可作为研究者设计和构建稳定耐用的超疏水表面的起点,极大地促进超疏水表面进入我们的日常生活。此外,由于超疏水的跨学科性质,本文将引起物理、化学、化学工程、环境工程、材料科学和生物学研究者的广泛关注。

    邓旭教授,博士,美国加州大学伯克利分校/劳伦斯伯克利国家实验室马普聚合物研究所,现任中国电子科技大学基础与前沿研究所教授、博士生导师。全国青年人才,四川青年人才,四川学术技术带头人,四川洁青。主要从事材料表面、物理化学、仿生材料等相关研究。他是德国马克斯普朗克界面材料联合实验室的负责人,也是中国化学学会仿生材料化学委员会的成员。承担多项国际合作项目和国家自然科学基金项目,获得欧洲国家发明专利3项,美国发明专利2项,中国发明专利15项。研究结果如下:第一作者或通讯作者在《自然》、《科学》、《自然材料》、《国家科学评论》、《物理评论快报》、《高级材料》、《angewandte Chemie》等著名杂志发表文章50余篇。研究工作被引用3800多次,其中单篇文章被引用1400多次。科研成果已在《自然》、《自然纳米技术》、《自然物理》和《麻省理工学院技术评论》等许多著名国际杂志上发表。获中国十大科技先锋奖(2019)、中国化学会青年委员会景清化学先锋奖(2019)、四川省青年科技奖(2020)。

    张文銮博士,就读于中国科学技术大学,2016年获得美国特拉华大学材料科学与工程博士学位,现为中国电子科技大学自动化工程学院青年教师。目前主要研究内容是仿生材料的界面构建和界面效应在可持续能源领域的新应用。他作为第一作者在《ACS应用材料接口》、《科学通报》、《国家科学评论》等期刊发表论文十余篇。

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