防污

Abstract(#br)Antifouling membrane surfaces capable of reducing biofouling are highly desirable in a broad range of applications. In this study, amphiphilic membrane surfaces, derived from block copolymers bearing hydrophilic poly(ethylene oxide) (PEO) and low surface energy polydimethylsiloxane (PDMS) segments, have been constructed via surface segregation during the standard phase inversion process. The surface chemical features of the membranes are confirmed by contact angle measurement, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Fourier transform infrared (FTIR) and surface energy analysis.

Abstract(#br)The practical applications of protein-based materials have so far been limited due to their natural hydrophilicity and high sensitivity to moisture. In this study, we developed a facile surface coating technique to prepare superamphiphobic soy protein isolate (SSPI) films materials. First, fluorinated superamphiphobic HNTs/SiO 2 particles (HS-SH-F) were prepared through simple and efficient thiol-ene click reaction. Then, HS-SH-F particles were sprayed onto SPI films while Polydimethylsiloxane (PDMS) as a medium adhesive layer.

Abstract(#br)In this paper, we prepare a novel photochromic hydrophobic cotton fabric with high sensitivity after irradiated by ultraviolet light, excellent fatigue resistance, and good hydrophobic properties. Additionally, it can quickly return to the primary color under conditions of green light, heat or dark, respectively. The target photochromic spiropyrane compound was firstly synthesized and prepared into microcapsules as core and chitosan as shell to improve the fatigue resistance.

摘要\n厌氧污水处理工艺因其在污泥管理和净能耗方面的优势日益广泛。主流厌氧工艺能量效益背后的一个主要原因是甲烷( CH4 )的产生。尽管如此，三分之一以上产生的CH4通常仍以溶解形式存在于废水中。为了从厌氧出水中回收溶解的CH4 ( dCH4 )，多孔膜启动的膜接触器( MC )工艺提供了一个很有前途的途径。然而，膜的润湿和结垢问题阻碍了该概念的实际实施。在这里，我们报告了一种可以用实际厌氧出水运行的耐湿和污染的中空纤维膜。用共形层聚二甲基硅氧烷( PDMS )涂复高度多孔( ~ 85 % )中空纤维支架提供了抗润湿性，但污垢持续存在。为了解决污垢问题，我们用短( 147 )的PDMS基两亲性共聚物对未固化的PDMS涂层进行后处理

以生物基乙酰化淀粉( ac-Starch )为多元醇，六亚甲基二异氰酸酯三聚体( HDIT )为交联剂，制备了一种新型全憎水性聚氨酯( PU )涂层。通过与过量的HDIT共价连接，在涂层中引入少量的单碳醇端基聚二甲基硅氧烷( PDMS-OH )作为润滑成分，防止与其他涂层组分发生大规模相分离。通过调节PDMS含量( 0.5 ~ 3.0 wt . % )，得到了透明性高( \u003e 97 % )、抗沾污性能优异的ac - Starch基PU涂层。具体而言，各种液体污染物如油墨、水基和油基物质都很容易通过\"滑脱\"或\"串珠\"、\"擦除\"等方式从涂层表面去除，没有留下任何痕迹。此外，这些涂层还可以为金属表面提供防腐性能。因此，具有憎水性的生物基\"绿色\"涂层在保护表面免受污染和腐蚀方面具有广阔的应用前景，这对于功能涂层材料的可持续发展至关重要。

远洋船舶、深海设备、沿海设施等水下表面经常附着和被海洋微生物、动物、植物等污染，严重者造成损害、设备故障或重大经济损失。因此，采取措施防止海洋生物污损具有重要意义。迄今为止，尚未开发出单一的环境友好型技术，以达到良好的防污效果。因此，多种防污因子的组合仍是强化防污性能的主要策略之一。本文采用表面引发原子转移自由基聚合( SI- ATRP )方法制备了两亲性嵌段共聚物( PTFEMA-co-PSBMA )功能化的SiO2 - g - ( PTFEMA-co-PSBMA )纳米粒子，并与聚二甲基硅氧烷( PDMS )基体物理共混制备了一种新型防污涂层。实验结果表明，与普通硅橡胶涂层和裸SiO2掺杂硅橡胶涂层相比，共聚物功能化SiO2纳米粒子掺杂涂层表面硅藻密度分别降低了约30 %和50 %。此外，采用洗涤工艺，发现共聚物功能化纳米二氧化硅涂层表面硅藻的最高去除率为50 %，约为未改性纳米二氧化硅硅橡胶涂层的2倍。最后，通过磨损试验发现共聚物功能化二氧化硅纳米粒子涂层表面仍具有良好的防污和污垢释放性能。以上结果证明了功能化纳米二氧化硅纳米粒子的涂层具有更好的防污性能。本工作目前的策略为开发环境友好的污垢缓释防污涂料提供了新的途径。

低表面能涂层可以保护海洋设备免受生物污损，但由于水冲刷提供的剪切力不足，在静态应用中仍面临挑战。在此，我们通过缩聚反应制备了以聚二甲基硅氧烷( PDMS )、聚四氢呋喃( PTMG )为主链、7 -氨基-4 -甲基香豆素为防污基团的聚氨酯。7 -氨基-4 -甲基香豆素的典型苯并吡喃骨架除了对高透光率海水中紫外波段的荧光响应外，还赋予抗菌性能。由于荧光防污和接触抑菌机理的强协同作用，PDMS基防污-释放表面在极少量(小于0.20   wt % )的防污基团下达到了优异的防污效果，几乎是以往研究中最低的。而且7 -氨基-4 -甲基香豆素可以天然来源于植物，为环境友好型防污策略探索了新的研究方向。

Parylene作为一种优良的阻隔材料，在许多领域得到了广泛的应用。但是，常规的聚对苯不能忍受医疗灭菌程序，包括高温灭菌和紫外线消毒，限制了其医疗应用。一种新型的Parylene成员Parylene F克服了上述缺点，在医学应用中显示出潜力。本工作通过化学气相沉积( CVD )方法在两种聚二甲基硅氧烷( PDMS )衬底上沉积了Parylene F (型AF4 )，制备的Parylene F的厚度分别为1μm ( PDMS-PF-1 )和5μm ( PDMS-PF-5 )。我们首次考察了Parylene F的防污性能和生物相容性，发现了一个有趣的现象，即parylene F表现出了双重作用的防污活性——抗黏附和抗菌。对于革兰氏阴性菌大肠杆菌，PDMS-PF-1 ( 0.69±0.25 % )和PDMS-PF-5 ( 0.5±0.1 % )的污垢面积占总面积的比例明显低于原始PDMS ( 6±0.77 % )。PDMS-PF-1 ( 45.49 ± 9.58 % )和PDMS - PF - 5 ( 45.3 ± 8.8 % )的抗菌率(死/总菌)均高于原始PDMS ( 28.12 ± 3.26 % )。对革兰氏阳性菌枯草芽孢杆菌的试验也观察到类似的结果。抗黏附和抗菌特性的协同作用赋予了表面优异的防污性能。

研究了苯基甲基硅油( PSO )添加量和黏度对聚二甲基硅氧烷( PDMS )污垢释放涂层的影响，并对涂层的表面性能、力学性能、防污减阻性能进行了研究。同时还研究了涂层的基本性能对防污减阻性能的影响。随后，通过Navicula Tenera和细菌黏附试验研究了涂层的防污性能。因此，PSO涂料的高含量具有较高的犯规去除率。将PSO掺入涂料中，可以降低涂料的弹性模量和表面能，降低其相对附着系数( RAF )，RAF越低，涂料的防污效果越好。通过转矩选择实验对涂层的减阻性能进行了验证，结果表明，在涂料中掺入PSO可以增强涂层的伸长率和疏水性，从而提高涂层的减阻率。