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  近十年來(lái)，以多巴胺的氧化自聚為代表的仿生貽貝化學(xué)為材料表界面科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展注入了巨大的活力，被廣泛地研究用于能源、環(huán)境和生物等諸多領(lǐng)域相關(guān)材料的表界面改性和功能化。但研究者對(duì)聚多巴胺的聚合、沉積機(jī)理以及粘附行為缺乏系統(tǒng)和科學(xué)的認(rèn)知，從而也限制了仿生貽貝化學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展。

  基于課題組前期工作，浙江大學(xué)徐志康教授課題組博士生張超與加拿大阿爾伯塔大學(xué)曾宏波教授課題組龔露合作，利用AFM膠體探針技術(shù)研究了聚多巴胺涂層與不同親疏水表面的粘附力大小，并通過(guò)熱力學(xué)計(jì)算對(duì)相互作用能進(jìn)行分析，進(jìn)而比較清楚地揭示了聚多巴胺在不同親疏水表面的沉積機(jī)理。相關(guān)論文“Deposition and Adhesion of Polydopamine on the Surfaces of Varying Wettability” 被ACS Applied Materials & Interfaces (IF=7.5045)錄用發(fā)表。

圖1. AFM測(cè)定聚多巴胺在不同浸潤(rùn)性表面的粘附力

論文鏈接：http://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.7b09774

  博士生張超進(jìn)一步對(duì)多巴胺聚合機(jī)理進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，提出利用多巴胺聚合過(guò)程中產(chǎn)生的半醌自由基引發(fā)水溶性丙烯酸酯類(lèi)單體的自由基聚合，同時(shí)在聚多巴胺的協(xié)助下所生成的聚合產(chǎn)物可以沉積在基材表面，可以實(shí)現(xiàn)一步法制備抗污染和抗菌涂層，這種簡(jiǎn)單的功能涂層構(gòu)建策略為仿生貽貝化學(xué)注入了新活力。相關(guān)論文“Dopamine-Triggered One-Step Polymerization and Codeposition of Acrylate Monomers for Functional Coatings”也被ACS Applied Materials & Interfaces (IF=7.5045)錄用發(fā)表。

圖2. 多巴胺觸發(fā)的丙烯酸酯自由基聚合與共沉積

  論文鏈接：http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.7b11092