超疏水涂層具有類似荷葉的超疏水特性以及廣泛的應(yīng)用(自清潔、延遲結(jié)冰/結(jié)霜、抗灰塵沉積等)而備受關(guān)注。然而,大多數(shù)超疏水表面的微納米結(jié)構(gòu)容易在外力作用下磨損,導(dǎo)致超疏水性能失效。同時(shí),光伏玻璃表面沉積灰塵明顯影響發(fā)電效率,抗干灰塵沉積或減少?zèng)_洗次數(shù),一直是光伏行業(yè)亟待解決的問(wèn)題。
浙江工業(yè)大學(xué)馮杰團(tuán)隊(duì)近年來(lái)在固體表面抗干灰塵研究方面取得系列進(jìn)展:光伏表面抗干灰塵研究(Prog. Org. Coat, 2023, 183, 107679);干灰塵冷凝彈跳去除機(jī)理(ACS Omega, 2023, 8, 5731);荷葉和美人蕉葉戶外長(zhǎng)期抗干灰塵研究(ACS Appl. Mater. Interfaces, 2020, 12, 53394);超疏水表面用于反紅外抗灰塵(Sol. Energy Mater Sol. Cells, 2019, 129; ACS Appl. Mater. Interfaces, 2018, 10,40219);惰性硅油填充 PDMS 涂層在戶外的抗干灰塵研究(J Coat Technol Res, 2024),等。
本研究成功開發(fā)了一種基于動(dòng)態(tài)pH響應(yīng)機(jī)制的水性超疏水智能涂層(WRSH)體系,通過(guò)分子層面的可逆界面重構(gòu)實(shí)現(xiàn)了涂層可復(fù)涂性與超疏水性的動(dòng)態(tài)平衡(圖1)。其創(chuàng)新性設(shè)計(jì)體現(xiàn)在:選用具有質(zhì)子響應(yīng)特性的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)作為聚合物骨架,構(gòu)建動(dòng)態(tài)胺基功能化網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)涂層暴露于揮發(fā)性醋酸時(shí),DMAEMA鏈段中的叔胺基團(tuán)發(fā)生質(zhì)子化反應(yīng)(-N(CH3)2→ -N(CH3)2 H+),引發(fā)涂層表面由超疏水表面向超親水態(tài)的可逆轉(zhuǎn)變,該過(guò)程賦予涂層獨(dú)特的可修飾特性,使得新涂層與原涂層也具有較好的結(jié)合界面。在環(huán)境干燥條件下,醋酸分子從聚合物網(wǎng)絡(luò)中脫附,發(fā)生去質(zhì)子化(-N(CH3)2 H+→ -N(CH3)2),體系恢復(fù)初始超疏水狀態(tài),形成"疏水防護(hù)-親水修復(fù)"的動(dòng)態(tài)循環(huán)機(jī)制(圖2)。
圖3 水性超疏水可復(fù)涂涂層在戶外玻璃及光伏板上抗灰塵性能
原文鏈接:https://doi.org/10.1002/smll.202410171
- 華東理工趙玲教授團(tuán)隊(duì) Adv. Sci.:適用于創(chuàng)新建筑冷卻的超高膨脹倍率發(fā)泡材料 2025-03-25
- 武漢大學(xué)鄧紅兵/趙澤團(tuán)隊(duì) AFM:魷魚遇見花粉 - 甲殼素-花粉親疏水協(xié)同組裝全生物質(zhì)海綿 - 納米塑料高效“清道夫” 2025-02-27
- 河北工大潘明旺教授團(tuán)隊(duì) Small: 通過(guò)超分子相互作用將功能小分子原位錨定到聚合物鏈上,形成穩(wěn)健且自修復(fù)的多功能水性聚氨酯 2025-02-20
- 阿爾伯塔大學(xué)曾宏波教授團(tuán)隊(duì) ACS Nano: 用于可逆透明光學(xué)開關(guān)的水凝膠涂層 2025-03-04
- 南京林業(yè)大學(xué)陳楚楚 Green Chem.:受螃蟹蛻殼啟發(fā)的超薄、強(qiáng)韌、透明水凝膠 2025-02-09
- 中科院上海有機(jī)所張卡卡課題組 Nat. Commun.: 室溫磷光透明木材 - 可持續(xù)發(fā)展的新功能材料 2025-01-26
- 浙大王征科課題組《Appl. Mater. Today》綜述:聚合物基潤(rùn)滑減阻材料的設(shè)計(jì)和應(yīng)用 2025-02-07
誠(chéng)邀關(guān)注高分子科技

- 市場(chǎng)破300億!PMEC China 色...
- 搶先注冊(cè)!2025年西部橡塑展...
- “碼”上參觀預(yù)登記,好禮拿...
- 聚合物發(fā)泡行業(yè)技術(shù)培訓(xùn)(第...
- 《塑料改性及加工技術(shù)要領(lǐng)》...
- 中國(guó)生命科學(xué)“36%增速”密...
- 關(guān)于舉辦第六屆中國(guó)實(shí)驗(yàn)室發(fā)...
- 2025西部橡塑展年度計(jì)劃重磅...
- 獨(dú)家采訪丨美國(guó)禁令再度升級(jí)...
- 政策助力科研創(chuàng)新,PMEC Chi...
- 邀請(qǐng)函 | 涂料抗菌技術(shù)前沿...
- 武大常春雨、寧波材料所陳濤...
- 南科大陳忠仁教授團(tuán)隊(duì)《Acc....
- 東南大學(xué)張?zhí)熘淌趫F(tuán)隊(duì) JCR...
- 齊魯工大于得海教授 AFM:光...
- 四川大學(xué)王玉忠院士團(tuán)隊(duì) Mat...
- 上海交大莊小東教授團(tuán)隊(duì) Adv...
- 中國(guó)海大田維乾/北林許鳳/青...
- 同濟(jì)大學(xué)杜艾/祝捷/劉宸團(tuán)隊(duì)...
- 中科大王育才/李敏團(tuán)隊(duì) Nat....
- 長(zhǎng)春理工大學(xué)張健夫教授、蘇...
- 華南師范大學(xué)張振 CEJ:一種...