超浸润性TiO2基纳米结构表面取得系列研究进展

加入时间:2016-04-29

近年来,我院一课题组在特殊浸润性及在环境和能源研究方面取得系列重要进展,相关技术已申报多项中国发明专利和PCT专利,并以苏大第一通讯和期刊封面形式相继发表于Small (2016, 12, 2203-2224,Cover); Advanced Materials (2013, 25, 1682-1686, ESI高引用论文&Cover); Small (2014, 10, 4865-4873, Front Cover&2013, 9, 2945-2953, Inside Cover); Advanced Materials Interfaces (2015, 2, 1500220, Front Cover); Journal of Materials Chemistry A (2015, 3, 2825-2832&2014, 2, 18531-18538);Journal of Materials Chemistry B (2015, 3, 342-347, Back Cover)Scientific Reports (2013, 3, 3009)等国外著名权威学术期刊。

课题组前期通过理性设计构造表面特殊微纳结构Advanced Materials (2009, 21, 3799, ESI高引用论文),快速原位可视调控超疏表面粘附性Advanced Materials (2013, 25, 1682-1686, ESI引用论文& Cover),超双疏膜层构造应用Small (2014, 10, 4865-4873, Front Cover),以及在高通量细胞支架应用方面Small (2013, 9, 2945-2953, Inside Cover/Featured by Global Medical Discovery)进行了深入研究。

 

课题组提出利用TiO2纳米材料优异物理化学性能及半导体特性可以有效提高功能纺织品面料的加工附加值,并通过原位化学手段成功构筑出了具有特殊浸润性和优异机械稳定性的TiO2@fabrics多功能服装面料。通过调控纤维表面颗粒密度和尺寸,可有效调控超疏表面液滴的粘附特性Advanced Materials Interfaces (2015, 2, 1500220),此项研究工作被遴选为封面论文亮点报道。在此基础上,他们进一步成功构筑出具有防紫外、自清洁,以及可运用于高效分离各种轻重类型油与水复合物的柔性滤膜,并且在多次摩擦或加速水洗情况下,性能能够很好地保持Journal of Materials Chemistry A (2015, 3, 2825-2832),提高了传统单一面料加工附加值低的问题。该成果引起广大同行的关注,一年内被他引近三十次,成功入选ESI高影响论文(引用率前1%)。鉴于该出色工作,最近收到RSC 推广编辑Sarah Thirkell 邀请,将在Journal of Materials Chemistry A 期刊上撰写相关领域的综述论文,目前正在准备撰稿中。



 

鉴于课题组在具有超浸润特性TBNs膜层应用方面的前期工作积累,以及为庆祝Wiley旗下期刊Small创刊10周年,近期我院赖跃坤教授和德国明斯特迟力峰教授受邀在该领域撰写了长篇幅综述论文。对近年来基于材料表界面理性设计高效构筑超浸润特性TBNs膜层的最新研究进展进行了概括。该文章旨在为该领域的研究者介绍总结基于超浸润特性TBNs膜层材料表界面设计基本策略及相关应用领域,并为未来仿生新型超浸润特性TBNs膜层的构建提供借鉴和帮助,从而为推动超浸润特性TBNs膜层在环境治理诊断和能源采集存储方面的应用起到促进作用。该论文首先简要介绍了几种典型超浸润特性TBNs膜层的构筑及相关机理和影响因素,这些讨论将为后续成功理性制备超浸润特性膜层提供理论指导。随后,该论文对近年来已出现的一些超浸润特性TBNs膜层潜在应用,包括防雾自清洁,防覆冰耐腐蚀、微流体操控、微纳模板及生物支架等,进行了详细介绍。最后,该论文对现有超浸润特性膜层所存在的瓶颈和未来超浸润特性功能膜层的发展前景和方向阐述了自己的观点意见。相关论文将以在线发表在国际材料顶级期刊Small (2016, 12, 2203-2224.)并受邀配发相应的10周年庆祝特刊的期刊封面随后此项研究工作最近被著名科学媒体Materials Views China网站以“超浸润性TiO2基纳米结构表面的最近研究进展”为题进行了亮点报道。上述相关研究工作得到了国家自然科学基金(21501127),江苏省自然科学基金(BK20130313),江苏省优势学科项目资助(PAPD),东吴学者计划和德国洪堡基金等项目的大力支持。