超疏水性

在本研究中，我们证明了微/微分级结构足以利用聚二甲基硅氧烷( PDMS )浸涂实现超疏水表面。进一步考察了纤维种类和纱线直径对超疏水性能和耐水雾性能的影响。采用两种纤维(短纤维和长丝)和三种纱线直径( 177D、314D和475D )的涤纶织物。研究了表面性质和化学成分的变化。测量了超疏水表面的静态接触角和脱落角，并进行了自清洁试验。还测试了喷水驱避性，以及水蒸气透过率和透气性。PDMS涂层短纤维织物表现出比PDMS涂层长丝织物更好的超疏水和疏油性，而长丝织物表现出良好的自清洁性能和更高的拒水喷淋水平。当纱线直径增大时，织物需要更高的PDMS浓度和更长的涂层时间来均匀涂层。涂层后水蒸气透过率和透气性没有明显变化。因此，与其他化学方法制备的超疏水纺织品相比，采用本研究的简单方法制备的超疏水微/微分级织物更具有实用性和大规模生产的潜力。

在高耐久性织物上制备超疏水表面的简便、简单、高效、无氟化合物因其迫切的实际应用而备受关注。采用简单的浸渍提拉法制备了稳定持久的聚二甲基硅氧烷/硬脂酸/二氧化硅( PDMS / STA / SiO2 )超疏水织物。分别采用扫描电子显微镜、原子力显微镜和傅里叶变换红外光谱对织物的表面形貌、粗糙度和成分进行分析。PDMS / STA / SiO2涂层织物：表现出较强的超疏水性能(水接触角( WCA )约为163 ° )，对不同液体(牛奶、咖啡、橙汁、可口可乐、1M HCl和NaOH )的接触角均在155 °以上，具有优异的自清洁性能，在紫外光照射72 h和机械磨损700次后，WCA仍保持在150 °以上。PDMS / STA / SiO2涂层对织物的色牢度影响较小。超疏水涂层有望在纺织工业中得到实际应用。

具有智能特性的超疏水涂层因其在许多领域的广泛应用而备受关注。然而，对于同时可以通过紫外光照射和煅烧调节润湿性和附着力的超疏水涂层的研究文献较少。本研究利用非晶态SiO2微球( A-SiO2 )和纳米TiO2粒子( N-TiO2 )通过湿法研磨制备A-SiO2 / N-TiO2复合材料，然后用聚二甲基硅氧烷( PDMS )对其进行改性，并喷涂到基底表面，得到可调节的超疏水A-SiO2 / N-TiO2 @ PDMS涂层。值得注意的是，涂层对水滴的润湿性和附着力可以通过紫外光照射和煅烧来调节。对上述现象的机理进行了研究。而且，由于涂层具有光催化作用，甲基橙溶液可以被降解。所制备的涂层对不同基体和室外环境具有良好的适应性。此外，这些涂层表面对不同液滴表现出相同的液体斥力。本研究为制备先进的自清洁涂料提供了环境策略。

具有智能特性的超疏水涂层因其在许多领域的广泛应用而备受关注。然而，对于同时可以通过紫外光照射和煅烧调节润湿性和附着力的超疏水涂层的研究文献较少。本研究利用非晶态SiO2微球( A-SiO2 )和纳米TiO2粒子( N-TiO2 )通过湿法研磨制备A-SiO2 / N-TiO2复合材料，然后用聚二甲基硅氧烷( PDMS )对其进行改性，并喷涂到基底表面，得到可调节的超疏水A-SiO2 / N-TiO2 @ PDMS涂层。值得注意的是，涂层对水滴的润湿性和附着力可以通过紫外光照射和煅烧来调节。对上述现象的机理进行了研究。而且，由于涂层具有光催化作用，甲基橙溶液可以被降解。所制备的涂层对不同基体和室外环境具有良好的适应性。此外，这些涂层表面对不同液滴表现出相同的液体斥力。本研究为制备先进的自清洁涂料提供了环境策略。

油水乳化液分离到今天是一个世界性的难题，大量的废油和溢油的排放对人类健康和整个环境造成了更大的危害。因此，在需要处理此类问题时，必须有必要的材料。超疏水涂层在处理这些问题上显示出了希望，但其耐久性差限制了其应用。为了克服这种情况，赋予自修复能力的超疏水涂层可以作为一种潜在的解决方案发挥作用。本工作通过将聚二甲基硅氧烷( PDMS )、ZIF-90和氟烷基硅烷( FAS )浸涂在亚麻织物上制备改性织物。PDMS是一种已知的有机硅，在自然界中首先被涂复在织物上作为底层的疏水基团，当疏水性丧失时，会迁移到织物表面以恢复其疏水性。然后通过水热处理将ZIF-90包复在织物表面，得到纳米级的粗糙度，然后用FAS对其进行改性，以提高织物的疏水性。改性织物超疏水，水接触角( WCA )为151°，对几种油水乳状液也表现出较好的分离能力，最高效率达99.5 %，通量为1213   L   m-2 h-1。改性织物具有优异的10个循环回用性，对机械耐久性和化学稳定性测试也表现出较好的稳定性，可在室温下自愈合，并可通过热处理。随后解释了自愈机制。试验后的分离效率和通量也很有希望，表明其在实际油水乳状液分离中具有潜在的应用前景。

将超疏水表面的防污功能和表面结合型杀菌剂的触杀抗菌活性耦合在一起的纺织品涂层在医疗和日常防护中已展现出巨大的应用潜力。但仍有一些挑战有待解决，特别是抗菌改性固有的亲水性与超疏水性能需求之间的矛盾，以及不同表面理化性质和形态的纺织品对通用耐久涂层策略的要求。在此，我们提供了一种简单而通用的策略，可以简单地通过一步浸涂或喷涂的方法在各种纺织品上实现超疏水和抗菌性能的最佳耦合，这种方法是以聚二甲基硅氧烷( PDMS )为粘结剂，在各种纺织品表面附着氟化介孔二氧化硅纳米颗粒( F-MSNs )和季铵功能化的介孔二氧化硅纳米颗粒( Q-MSNs )，无需特殊的前处理和后处理。在最佳的F-MSNs和Q-MSNs配比下，所制备的双纳米粒子排列的纺织品涂层( F / Q-MSNs涂层)的CAs为152°，SAs为2°，不仅具有明显的“驱杀”协同作用，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均具有显著的抗菌活性，而且具有良好的防水和细菌屏蔽功能。此外，F / Q-MSNs涂层具有良好的耐砂纸磨损、耐水洗、耐强酸/碱性等性能，并且能够保持纺织品原有的透气性和变形性等应用性能。因此，用于纺织品抗菌改性的具有高度可行性、柔性和通用性的F / Q-MSNs涂层，具有广阔的应用前景和通用性。

本工作将疏水性纳米二氧化硅、二氧化钛粉末、发光粉同时引入到聚二甲基硅氧烷( PDMS )中，采用简单的刷涂方法获得了多功能涂层。研究了涂层的太阳反射率，其中近红外反射和太阳反射值分别为0.813和0.826，对普通水泥板有明显的降温作用。涂层具有超疏水性，接触角( CA )为155.2°，滑动角( SA )为5.8°，且具有机械稳健性和耐化学性质。在1.0 kPa压力下拖曳2 m仍能保持超疏水效果，不同pH的水滴也能保持超疏水状态。同时，涂层经10次冷/热( -25℃~ 100℃)循环或200 h紫外老化试验后仍能保持超疏水性能。因此，涂层在日常生活中具有优异的耐久性。涂层的最大连续发光时间可达3.2 h左右，具有精彩的装饰效果。因此，制备工艺简单、装饰效果好、耐久性优异的超疏水发光涂层具有很大的应用前景。

废水处理，特别是对于含有不溶性油类和可溶性化学污染物的废水，一直是环境保护领域的重大关注点。兼顾疏水性和光催化活性的材料在分离水不溶油和光降解可溶性化学污染物方面是很好的候选材料。然而，这类材料的广泛应用受到其易感光分解问题的限制。本文通过将光催化二氧化钛( TiO2 )固定在碳化三聚氰胺泡沫( CMF )上，形成三维多孔结构，然后在TiO2表面涂复疏水聚二甲基硅氧烷( PDMS )层( CMF-TiO2–PDMS )，设计了一种耐久高效的疏水光催化剂。如预期，所设计的CMF-TiO2 - PDMS光催化剂在紫外光照射下对难溶性有机溶剂的去除和对可溶性化学污染物的光降解表现出优异的耐久性。该研究不仅为设计耐用但高效的疏水性光催化剂处理废水提供了范式，而且对其他多功能材料的设计也有启发。\n通过在TiO2光催化泡沫表面涂复具有自愈合功能的疏水聚二甲基硅氧烷( PDMS )层，设计了一种耐用、多功能的超疏水光催化剂，在紫外光照射下表现出优异的去除废水中难溶有机溶剂和降解可溶性化学污染物的性能。

近年来，人们考虑了导电、超疏水、磁性、阻燃性能和抗菌活性等多种功能，使棉织物( CF )的应用范围更广。下面介绍一种制备超疏水阻燃CF的新策略。植酸( PA )和1 - [ 3 - (三甲氧基硅基)丙基]脲( UPTMS )首先包复在CF上，提供磷‑氮阻燃性能。然后将9，10 -二氢- 9 -氧杂- 10 -磷杂菲- 10 -氧化物( DOPO )接枝的二氧化硅粒子用于表面粗糙度的构建和阻燃性能的进一步提高，并将低表面能聚二甲基硅氧烷( PDMS )包复在CF表面，经过热固化得到超疏水阻燃CF ( SFR-CF )。SFR-CF表现出155.9°的高水接触角以及优异的防粘连性能和自清洁能力。此外，SFR - CF可有效分离油水混合物，分离效率可达96.1 %。此外，SFR - CF具有优异的阻燃性能。垂直燃烧试验损伤长度仅为5.2   cm。这不仅归因于NH3、H2O等非可燃气体的释放稀释了可燃气体的浓度，延缓了燃烧速度，而且PA和DOPO-二氧化硅中多聚磷酸的存在促进了致密保护炭层的形成。所采用的方法简单高效，所制备的超疏水阻燃CF在油污处理、消防服、户外帐篷、折顶汽车等领域具有巨大的应用潜力。

废水处理，特别是对于含有不溶性油类和可溶性化学污染物的废水，一直是环境保护领域的重大关注点。兼顾疏水性和光催化活性的材料在分离水不溶油和光降解可溶性化学污染物方面是很好的候选材料。然而，这类材料的广泛应用受到其易感光分解问题的限制。本文通过将光催化二氧化钛( TiO2 )固定在碳化三聚氰胺泡沫( CMF )上，形成三维多孔结构，然后在TiO2表面涂复疏水聚二甲基硅氧烷( PDMS )层( CMF-TiO2–PDMS )，设计了一种耐久高效的疏水光催化剂。如预期，所设计的CMF-TiO2 - PDMS光催化剂在紫外光照射下对难溶性有机溶剂的去除和对可溶性化学污染物的光降解表现出优异的耐久性。该研究不仅为设计耐用但高效的疏水性光催化剂处理废水提供了范式，而且对其他多功能材料的设计也有启发。\n通过在TiO2光催化泡沫表面涂复具有自愈合功能的疏水聚二甲基硅氧烷( PDMS )层，设计了一种耐用、多功能的超疏水光催化剂，在紫外光照射下表现出优异的去除废水中难溶有机溶剂和降解可溶性化学污染物的性能。