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超润湿膜用微结构凝胶网络的表面工程( Surface engineering with microstructured gel networks for superwetting membranes )
Y Jia K Guan P Zhang Q Shen S Wang Y Lin H Matsuyama
超润湿表面由于其独特的结构和性质,在自清洁、防污、防腐、集水、油水分离等方面有着广泛的应用。水凝胶型涂料由于具有较强的亲水性、水化能力和较低的油附着力而特别吸引人。为了进一步稳定水凝胶涂层的超润湿性能，兼具水凝胶和纳米材料的优点的微纳米凝胶可以提供更大的比表面积，显着提高表面粗糙度，在基体表面形成高效的超润湿涂层。然而，由于微/纳米凝胶容易团聚，很难在一个表面上均匀地包覆，同时保持其原有的微/纳米结构。本文通过一种简单的浸渍改性方法，将前驱体溶液包埋在多孔膜基底上，在原位形成微结构凝胶层。更有趣的是，通过优化前驱体溶液的浓度，凝胶微结构呈现出从纳米颗粒图案到纳米颗粒-串互连网络的演化形态。所制备的微结构网络层具有长期稳定的超润湿性能，对各种化学物质具有耐受性。这一层还赋予多孔膜基底对不同种类的水包油乳状液具有优异的分离效率，从而产生比原始膜快5-10倍的纯净水，并具有更好的油截留率。所证明的开发微结构凝胶装饰层的简便策略对于构建其它微/纳米结构功能涂层可能是有用的。
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