油/水分离用耐用无氟超疏水表面的富水体系

ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 17:26
文章英文标题
A water-rich system of constructing durable and fluorine-free superhydrophobic surfaces for oil/water separation
正文
尽管已有的努力,但要制备持久的超疏水表面,开发一种多用途、少伤害的方法是困难的。这里提出了一种温和富水的方法来获得无氟鲁棒超疏水材料,该方法是利用聚二甲基硅氧烷( PDMS )和二氧化钛( TiO2 )的复合溶液来减少有机溶剂的使用量。优化后的PDMS溶液/ TiO2水溶胶质量比( 2∶8 ),涂层棉织物的水接触角( WCA )为156.9°,脱落角为6.8°,得到的超疏水棉织物( SCF )在各种苛刻条件下也表现良好。此外,SCF不仅表现出优异的抗沾污能力,而且由于其光催化活性,在紫外光照射下能够降解有机污染物。更为重要的是,SCF可反复用于油水分离和净水,且超疏水性能无明显损失,为其在环境保护领域的应用提供了前景。该复合涂层可应用于PET织物、非织造布和海绵等不同基材上,赋予其表面超疏水性能。总体而言,我们的工作为制备多功能超疏水织物提供了一种简便、省时、少伤害的方法,在自清洁、户外和水处理应用方面具有显著的优势。
文章内容(英文)
Despite the existing efforts, developing a versatile and less-harmful method is of difficulty for the preparation of durable superhydrophobic surfaces. Herein, a mild and water-rich approach is proposed to obtain fluorine-free robust superhydrophobic materials, which is prepared using composite solutions of polydimethylsiloxane (PDMS) and titanium dioxide (TiO 2 ) to reduce the usage of organic solvents. With the optimized PDMS solution/TiO 2 aqueous sol mass ratio (2:8), the coated cotton fabric possessed a water contact angle (WCA) of 156.9° and a shedding angle of 6.8°. The resulting superhydrophobic cotton fabric (SCF) also performed well under various harsh conditions. Furthermore, the SCF not only exhibited excellent anti-staining ability, but also could degrade organic pollutant under UV irradiation owing to its photocatalytic activity. More importantly, the SCF could be used repeatedly for oil-water separation and water purification without significant loss in its superhydrophobicity, which provide the prospect of employing in the field of environmental protection. The composite coating can be utilized on different substrates including PET fabric, non-woven fabric and sponge to impart superhydrophobicity to their surfaces. Overall, our work provides a facile, timesaving and less-harmful approach for fabricating multifunctional superhydrophobic fabrics, which have significant advantages in self-cleaning, outdoors and water treatment application.
来源出处
Journal|[J]Applied Surface ScienceVolume 507, 2020.
DOI
https://doi.org/10.1016/J.APSUSC.2019.145165

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