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具有自修复功能的TiO2基智能“开关”表面微结构构筑及浸润性研究
结题报告
批准号:
51902070
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
25.0 万元
负责人:
康红军
依托单位:
学科分类:
E0205.无机非金属基复合材料
结题年份:
2022
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
--
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中文摘要
具有超疏水/超亲水可逆转换功能的智能“开关”表面,因其浸润性智能可控,在微流体技术、智能器件和生物工程等领域具有广阔的应用前景,成为目前的研究热点。微结构是决定其智能转换“开关”功能的主要因素之一。然而,微结构机械强度差是无机金属氧化物智能“开关”表面存在的主要问题之一,严重制约其功能及应用。本项目提出一种增强无机金属氧化物智能“开关”表面微结构机械强度的新思路,将纳米TiO2与形状记忆聚合物复合构筑TiO2基智能“开关”表面微结构,基于形状记忆聚合物独特的形状记忆功能赋予表面微结构特殊的自修复功能,克服其表面微结构机械强度差的问题,推动无机金属氧化物智能“开关”表面向实用化发展。通过对形状记忆聚合物的化学组织结构进行设计和调控,研究微结构修复过程及表面化学组成对浸润性的影响规律及协同作用机制,为设计新型多功能智能表面提供重要的理论依据。
英文摘要
The smart surface with reversible superhydrophobicity/superhydrophilicity switch has become a research hotspot, which possesses a broad application prospect in microfluidic technology, smart devices and biological engineering fields because of its smart controllable wettability. Microstructure is one of the main factors that determine the function of smart switch. However, the poor mechanical strength of microstructures is one of the main problems of inorganic metal oxides smart switch surface, which seriously restricts its function and application. This project proposes a new idea for enhancing the mechanical strength of inorganic metal oxide surface microstructures. TiO2-based smart surface microstructures will be constructed by combining nano-TiO2 with shape memory polymer. The unique shape memory property of shape memory polymer endows the special self-repairing function of surface microstructure to overcome the poor mechanical strength problem of surface microstructures, promoting the practical development of inorganic metal oxide smart switch surface. Through the design and regulation of the chemical structure of shape memory polymer, the influence rule and synergy mechanism of microstructure repair process and surface chemical composition on its wettability will be studied, which will provide an important theoretical basis for designing new smart surface.
智能超浸润“开关”表面,因其浸润性智能可控,在微流体技术、智能器件和生物工程等领域具有广阔的应用前景。微结构是决定其智能超浸润“开关”功能的主要因素之一。然而,微结构机械强度差是无机金属氧化物智能“开关”表面存在的主要问题之一,严重制约其功能及应用。因此,本项目通过对形状记忆环氧树脂的化学组织结构进行调控,获得了微尺度具有优异形状记忆性能的环氧SMP制备工艺参数,然后将纳米TiO2与形状记忆环氧树脂复合通过模板法构筑了TiO2基智能“开关”表面微阵列结构,基于形状记忆环氧树脂独特的形状记忆功能赋予表面微阵列特殊的自恢复功能,研究了微结构恢复过程及表面化学组成对其浸润性的影响规律,揭示了微结构恢复过程和表面化学组成对TiO2基智能表面超浸润转换功能的协同作用机制,为设计新型多功能智能表面提供重要的理论依据。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Commercial-Like Self-Cleaning Colored ZrO2-Based Bilayer Coating for Remarkable Daytime Sub-Ambient Radiative Cooling
商用级自清洁彩色 ZrO2 双层涂层可实现卓越的日间亚环境辐射冷却
DOI:10.1002/admt.202101583
发表时间:2022
期刊:Advanced Materials Technologies
影响因子:6.8
作者:Henghao Liu;Hongjun Kang;Xin Jia;Xianshu Qiao;Wei Qin;Xiaohong Wu
通讯作者:Xiaohong Wu
CoNi Nano-alloys Modified Yolk-shell Structure Carbon Cage via Saccharomycetes as Carbon Template for Efficient Ooxygen Evolution Reaction
CoNi纳米合金通过酵母菌修饰蛋黄壳结构碳笼作为高效析氧反应的碳模板
DOI:--
发表时间:2022
期刊:Applied Catalysis B: Environmental
影响因子:--
作者:Guangyao Hou;Xin Jia;Hongjun Kang;Xianshu Qiao;Yang Liu;Yang Li;Xiaohong Wu;Wei Qin
通讯作者:Wei Qin
Novel FeNi‐Based Nanowires Network Catalyst Involving Hydrophilic Channel for Oxygen Evolution Reaction
涉及亲水通道的新型 FeNi 纳米线网络催化剂用于析氧反应
DOI:10.1002/smll.202106378
发表时间:2022
期刊:Small
影响因子:13.3
作者:Xianshu Qiao;Hongjun Kang;Yang Li;Kai Cui;Xin Jia;Xiaohong Wu;Wei Qin
通讯作者:Wei Qin
Grain Boundary Density and Eelectronic Dual Mmodulation of Intermetallic Co2B by Fe Doping toward Efficient Catalyst for Ooxygen Eevolution Reaction
Fe 掺杂金属间化合物 Co2B 的晶界密度和电子双调制以实现析氧反应的高效催化剂
DOI:--
发表时间:2022
期刊:Applied Catalysis B: Environmental
影响因子:--
作者:Qiao Xianshu;Hongjun Kang;Yang Li;Kai Cui;Xin Jia;Xiaohong Wu;Wei Qin
通讯作者:Wei Qin
DOI:10.1016/j.jallcom.2022.167109
发表时间:2022-12
期刊:Journal of Alloys and Compounds
影响因子:6.2
作者:Mingyu He;Hongjun Kang;S. Lin;Yanyan Liu;Peng Zhang;W. Qin;Xiaohong Wu
通讯作者:Mingyu He;Hongjun Kang;S. Lin;Yanyan Liu;Peng Zhang;W. Qin;Xiaohong Wu
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