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基于聚苯并噁嗪类材料的极端润湿表面构建与调控机制

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登记号:G20200815

所属行业:教育

学科分类:材料化学其他学科;

关键词: 表面构建 聚苯并噁嗪 极端润湿表面

绿色分类:其他资源效率提升;

发布者:null

发布时间:2020-08-29

  • 基本信息
成果名称: 基于聚苯并噁嗪类材料的极端润湿表面构建与调控机制
成果登记号: G20200815 学科分类: 材料化学其他学科;
绿色分类: 其他资源效率提升; 项目关键词: 表面构建  聚苯并噁嗪  极端润湿表面    
推荐单位:

华东理工大学

成果所处阶段: 成熟应用阶段
合作方式: 合资合作, 成果所属行业: 教育
国家/地区: 中国 知识产权: 发明专利,其他
简介: 点击查看

本项目属于材料化工领域。低表面能材料及表面结构的精细加工是实现极端润湿表面构建及功能表面极端润湿状态转变技术的关键,目前此类材料的表面构筑存在诸多问题,如1)低表面能材料表面抗粘附和其与基底高粘附需求间存在矛盾,限制了其广泛应用;传统表面结构制备技术难以实现表面微纳结构的精准控制和大规模加工;具有微纳结构的功能表面或涂层表面性能、机械耐久性等稳定性差等问题。因此,本项目提出了基于聚苯并噁嗪类材料的极端润湿表面多尺度结构构建方法,揭示了表面结构对其表面性能、润湿状态的影响机制,拓展了其在超疏水自清洁、可控润湿、油水分离、防腐蚀等研究和应用领域,在表面科学、仿生学以及多领域学科交叉方面取得了原创性成果。(1) 解决了低表面能材料表面抗粘附和其与基底高粘附需求之间的矛盾,设计了新型纳米压印抗粘材料,提出了基团效应与氢键构成协同的表面能调控新理论,修正了传统氢键理论的不足,成功制备了一系列具有极低表面能的新型聚苯并噁嗪材料(约15 mJ/m2,显著低于商用特氟龙的22 mJ/m2)。(2) 发现了聚苯并噁嗪类功能表面精细结构构筑方法,率先提出了表面极端润湿状态的调控及状态(亲疏水性、高低粘附性)转变机理,创造性地制备了具有超疏水自清洁、高通量和高分离效率的油水分离膜等极端润湿功能表面。(3) 开辟了聚苯并噁嗪类疏水防腐蚀功能表面研究新领域,提出了具有普适性的纳米材料筛选和表面结构调控策略。基于该理论预测,创制了具有可控填料分散状态和两相相互作用的新型纳米复合防腐蚀涂层,阐明了其结构对宏观超疏水、防腐蚀、自修复性能的影响规律。本项目研究成果在Nanoscale、J. Hazard. Mater.、Corros. Sci.等国内外著名学术期刊上发表,8篇代表性论文总他引337次,其中SCI他引317次,发表相关SCI论文46篇。项目执行期间,第一完成人先后获得上海市优秀学科带头人、上海市领军人才称号。申请相关专利9项,其中授权6项。本项目关于表面极端润湿状态可控转变的工作获得上海市教育委员会科研创新计划重大项目资助(资助强度300万元)。本项目提出的极端润湿表面构建方法和结构调控机制,被美国、德国、比利时等国内外团队应用并在国际权威期刊Adv. Mater., J. Mater. Chem. A.、Macromolecules.、Polym. Chem.等突出评价和引用。本项目研究成果对极端润湿表面构建理论与应用研究方面的发展起到了重要的推动作用。

姓名: 辛忠 性别:
出生日期: 2020-08-27 职务:
国籍(地区): 中国 联系地址: 上海市徐汇区梅陇路130号
电子邮件: cg@ecust.edu.cn
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