開收回新的防水防污資料
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由斯旺西科學家領導的“綠色”項目可以替代用于防水和防污/起霧的更貴昂貴的材料。
斯威南大學能源安全研究所(ESRI)的科學家已經開發出新材料,無毒,經濟,并且有望替代用于防水和防污/起霧的更昂貴和危險的材料。
具有可調潤濕性的新一類納米材料具有從防污涂層到防水表面的重要應用。斯旺西大學科學家制作的材料價格便宜,無毒,可通過噴涂或旋涂來應用于各種表面。
由Shirin Alexander博士和Andrew Barron教授領導的研究人員在美國化學學會開放獲取期刊ACS Omega中發現。
噴涂的納米材料基于選擇定制的功能性,而不管底物如何,以及可以將表面從超親水(水潤濕)改變為超疏水(防水)的表面提供表面的質地。
斯瓦西大學灣校區能源安全研究所的碩士生Wafaa Al-Shatty對高表面能材料的低表面能進行了制作和測試。
在那里,她使用烴線性和支化羧酸(具有不同的表面能)合成氧化鋁納米顆粒,以證明基于化學官能度的性質可以容易地調節疏水性。研究表明,有機鏈的微妙變化使得能夠控制表面潤濕性,粗糙度,表面能和納米粒子表現為表面活性劑的能力。
疏水性和親水性均由粗糙度增強。具有甲氧基(-OCH 3)官能團的納米顆粒具有高表面能,因此具有超親水性。另一方面,支鏈烴降低表面能。尖刺(支鏈)鏈是防止水與表面粗糙度(在兩種情況下由納米顆粒引起)的第一道防線。這使得表面和水滴之間的接觸最小化,這允許它們滑落。
為了超疏水,材料必須具有大于150度的水接觸角,而超親水表面是表面具有低于10度的水接觸角的材料。接觸角是水表面與材料表面相交的角度。
烴類超疏水材料可以是通常用于超疏水應用的昂貴的有害碳氟化合物的“綠色”替代物。亞歷山大說:“它們還能夠通過表面活性劑(表面活性劑)的形式降低各種油 - 水乳液的界面張力。對超疏水和超親水性納米顆粒之間的關系的理解以及所得到的油穩定性,乳液性質和油/水邊界處的界面張力是非常有啟發性的,從而可以極大地有益于未來通過增強的油回收油的更高效率的發展采油(EOR)方法。
該團隊致力于提高材料在各種基材上的耐久性,以及對表面的大規模應用。

