聚酯织物表面耐用超疏水涂层的制备及在油水分离中的应用

李杨 汪家道 樊丽宁 陈大融

引用本文: 李杨, 汪家道, 樊丽宁, 陈大融. 聚酯织物表面耐用超疏水涂层的制备及在油水分离中的应用[J]. 物理化学学报, 2016, 32(4): 990-996. doi: 10.3866/PKU.WHXB201601131 shu
Citation:  LI Yang, WANG Jia-Dao, FAN Li-Ning, CHEN Da-Rong. Feasible Fabrication of a Durable Superhydrophobic Coating on Polyester Fabrics for Oil-Water Separation[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2016, 32(4): 990-996. doi: 10.3866/PKU.WHXB201601131 shu

聚酯织物表面耐用超疏水涂层的制备及在油水分离中的应用

    通讯作者: 汪家道
  • 基金项目:

    国家自然科学基金(51375253, 51321092)资助项目 (51375253, 51321092)

摘要: 使用在含有甲基MQ(M:单官能团Si-O单元R3SiO1/2,Q:四官能团Si-O单元SiO2)硅树脂与疏水SiO2的二甲苯溶液中浸渍的方法,在聚酯织物表面制备了耐用超疏水涂层。经过处理后,微米级聚酯纤维表面被紧密的疏水纳米颗粒包裹,通过这种方法降低了纤维的表面能。聚酯织物展现出良好的超疏水特性,与水滴的静态接触角为156°,滚动角为5°。得到的超疏水聚酯织物在机械磨损、酸碱环境及紫外线照射条件下,表现出了良好的稳定性。此外,用超疏水聚酯织物作为过滤材料得到的油水分离效率达99%以上。该方法为大面积工业制备超疏水织物提供了新的思路。

English

    1. [1]

      (1) Barthlott, W.; Neinhuis, C. Planta 1997, 202, 1. doi: 10.1007/s004250050096(1) Barthlott, W.; Neinhuis, C. Planta 1997, 202, 1. doi: 10.1007/s004250050096

    2. [2]

      (2) Miwa, M.; Nakajima, A.; Fujishima, A.; Hashimoto, K.; Watanabe, T. Langmuir 2000, 16, 5754. doi: 10.1021/la991660o(2) Miwa, M.; Nakajima, A.; Fujishima, A.; Hashimoto, K.; Watanabe, T. Langmuir 2000, 16, 5754. doi: 10.1021/la991660o

    3. [3]

      (3) Solga, A.; Cerman, Z.; Striffler, B. F.; Spaeth, M.; Barthlott, W. Bioinspir. Biomim. 2007, 2, S126.(3) Solga, A.; Cerman, Z.; Striffler, B. F.; Spaeth, M.; Barthlott, W. Bioinspir. Biomim. 2007, 2, S126.

    4. [4]

      (4) Yao, X.; Song, Y.; Jiang, L. Adv. Mater. 2011, 23, 719. doi: 10.1002/adma.201002689(4) Yao, X.; Song, Y.; Jiang, L. Adv. Mater. 2011, 23, 719. doi: 10.1002/adma.201002689

    5. [5]

      (5) Wang, S.; Feng, L.; Jiang, L. Adv. Mater. 2006, 18, 767.(5) Wang, S.; Feng, L.; Jiang, L. Adv. Mater. 2006, 18, 767.

    6. [6]

      (6) Zhang, Y. F.;Wu, J.; Yu, X. Q.; Liang, C. H.;Wu, J. Acta Phys. -Chim. Sin. 2014, 30, 1970. [张友法, 吴洁, 余新泉, 梁彩华, 吴俊. 物理化学学报, 2014, 30, 1970.] doi: 10.3866/PKU.WHXB201408045(6) Zhang, Y. F.;Wu, J.; Yu, X. Q.; Liang, C. H.;Wu, J. Acta Phys. -Chim. Sin. 2014, 30, 1970. [张友法, 吴洁, 余新泉, 梁彩华, 吴俊. 物理化学学报, 2014, 30, 1970.] doi: 10.3866/PKU.WHXB201408045

    7. [7]

      (7) Wang, D.; Zhang, Z.; Li, Y.; Xu, C. ACS Appl. Mater. Interfaces 2014, 6, 10014. doi: 10.1021/am405884x(7) Wang, D.; Zhang, Z.; Li, Y.; Xu, C. ACS Appl. Mater. Interfaces 2014, 6, 10014. doi: 10.1021/am405884x

    8. [8]

      (8) Xu, L.; Karunakaran, R. G.; Guo, J.; Yang, S. ACS Appl. Mater. Interfaces 2012, 4, 1118. doi: 10.1021/am201750h(8) Xu, L.; Karunakaran, R. G.; Guo, J.; Yang, S. ACS Appl. Mater. Interfaces 2012, 4, 1118. doi: 10.1021/am201750h

    9. [9]

      (9) Du, C.;Wang, J.; Chen, Z.; Chen, D. Appl. Surf. Sci. 2014, 313, 304. doi: 10.1016/j.apsusc.2014.05.207(9) Du, C.;Wang, J.; Chen, Z.; Chen, D. Appl. Surf. Sci. 2014, 313, 304. doi: 10.1016/j.apsusc.2014.05.207

    10. [10]

      (10) Ogihara, H.; Xie, J.; Okagaki, J.; Saji, T. Langmuir 2012, 28, 4605. doi: 10.1021/la204492q(10) Ogihara, H.; Xie, J.; Okagaki, J.; Saji, T. Langmuir 2012, 28, 4605. doi: 10.1021/la204492q

    11. [11]

      (11) Li, S.; Zhang, S.;Wang, X. Langmuir 2008, 24, 5585. doi: 10.1021/la800157t(11) Li, S.; Zhang, S.;Wang, X. Langmuir 2008, 24, 5585. doi: 10.1021/la800157t

    12. [12]

      (12) Khalil-Abad, M. S.; Yazdanshenas, M. E. J. Colloid Interface Sci. 2010, 351, 293. doi: 10.1016/j.jcis.2010.07.049(12) Khalil-Abad, M. S.; Yazdanshenas, M. E. J. Colloid Interface Sci. 2010, 351, 293. doi: 10.1016/j.jcis.2010.07.049

    13. [13]

      (13) Zhou, X.; Zhang, Z.; Xu, X.; Guo, F.; Zhu, X.; Men, X.; Ge, B. ACS Appl. Mater. Interfaces 2013, 5, 7208. doi: 10.1021/am4015346(13) Zhou, X.; Zhang, Z.; Xu, X.; Guo, F.; Zhu, X.; Men, X.; Ge, B. ACS Appl. Mater. Interfaces 2013, 5, 7208. doi: 10.1021/am4015346

    14. [14]

      (14) Xue, C. H.; Jia, S. T.; Zhang, J.; Tian, L. Q. Thin Solid Films 2009, 517, 4593. doi: 10.1016/j.tsf.2009.03.185(14) Xue, C. H.; Jia, S. T.; Zhang, J.; Tian, L. Q. Thin Solid Films 2009, 517, 4593. doi: 10.1016/j.tsf.2009.03.185

    15. [15]

      (15) Zhao, Y.; Xu, Z.;Wang, X.; Lin, T. Langmuir 2012, 28, 6328. doi: 10.1021/la300281q(15) Zhao, Y.; Xu, Z.;Wang, X.; Lin, T. Langmuir 2012, 28, 6328. doi: 10.1021/la300281q

    16. [16]

      (16) Hoefnagels, H.;Wu, D.; DeWith, G.; Ming, W. Langmuir 2007, 23, 13158. doi: 10.1021/la702174x(16) Hoefnagels, H.;Wu, D.; DeWith, G.; Ming, W. Langmuir 2007, 23, 13158. doi: 10.1021/la702174x

    17. [17]

      (17) Synytska, A.; Khanum, R.; Ionov, L.; Cherif, C.; Bellmann, C. ACS Appl. Mater. Interfaces 2011, 3, 1216. doi: 10.1021/am200033u(17) Synytska, A.; Khanum, R.; Ionov, L.; Cherif, C.; Bellmann, C. ACS Appl. Mater. Interfaces 2011, 3, 1216. doi: 10.1021/am200033u

    18. [18]

      (18) Wu, L.; Zhang, J.; Li, B.; Fan, L.; Li, L.;Wang, A. J. Colloid Interface Sci. 2014, 432, 31. doi: 10.1016/j.jcis.2014.06.046(18) Wu, L.; Zhang, J.; Li, B.; Fan, L.; Li, L.;Wang, A. J. Colloid Interface Sci. 2014, 432, 31. doi: 10.1016/j.jcis.2014.06.046

    19. [19]

      (19) Zhang, J.; Seeger, S. Adv. Funct. Mater. 2011, 21, 4699. doi: 10.1002/adfm.v21.24(19) Zhang, J.; Seeger, S. Adv. Funct. Mater. 2011, 21, 4699. doi: 10.1002/adfm.v21.24

    20. [20]

      (20) Wang, L.; Yang, S.;Wang, J.;Wang, C.; Chen, L. Mater. Lett. 2011, 65, 869. doi: 10.1016/j.matlet.2010.12.024(20) Wang, L.; Yang, S.;Wang, J.;Wang, C.; Chen, L. Mater. Lett. 2011, 65, 869. doi: 10.1016/j.matlet.2010.12.024

    21. [21]

      (21) Gao, X.; Yan, X.; Yao, X.; Xu, L.; Zhang, K.; Zhang, J.; Yang, B.; Jiang, L. Adv. Mater. 2007, 19, 2213.(21) Gao, X.; Yan, X.; Yao, X.; Xu, L.; Zhang, K.; Zhang, J.; Yang, B.; Jiang, L. Adv. Mater. 2007, 19, 2213.

    22. [22]

      (22) Darmanin, T.; Guittard, F. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 15627. doi: 10.1021/ja205283b(22) Darmanin, T.; Guittard, F. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 15627. doi: 10.1021/ja205283b

    23. [23]

      (23) Zhang, M.;Wang, C.;Wang, S.; Shi, Y.; Li, J. Appl. Surf. Sci. 2012, 261, 764. doi: 10.1016/j.apsusc.2012.08.097(23) Zhang, M.;Wang, C.;Wang, S.; Shi, Y.; Li, J. Appl. Surf. Sci. 2012, 261, 764. doi: 10.1016/j.apsusc.2012.08.097

    24. [24]

      (24) Dorrer, C.; Rühe, J. Soft Matter 2009, 5, 51. doi: 10.1039/ B811945G(24) Dorrer, C.; Rühe, J. Soft Matter 2009, 5, 51. doi: 10.1039/ B811945G

    25. [25]

      (25) Xue, C. H.; Ma, J. Z. J. Mater. Chem. A 2013, 1, 4146. doi: 10.1039/C2TA01073A(25) Xue, C. H.; Ma, J. Z. J. Mater. Chem. A 2013, 1, 4146. doi: 10.1039/C2TA01073A

    26. [26]

      (26) Wang, J.; Chen, D. Langmuir 2008, 24, 10174. doi: 10.1021/la801092y(26) Wang, J.; Chen, D. Langmuir 2008, 24, 10174. doi: 10.1021/la801092y

    27. [27]

      (27) Chen, S.;Wang, J.; Ma, T.; Chen, D. J. Chem. Phys. 2014, 140, 114704. doi: 10.1063/1.4868641(27) Chen, S.;Wang, J.; Ma, T.; Chen, D. J. Chem. Phys. 2014, 140, 114704. doi: 10.1063/1.4868641

    28. [28]

      (28) Zhu, X.; Zhang, Z.; Yang, J.; Xu, X.; Men, X.; Zhou, X. J. Colloid Interface Sci. 2012, 380, 182. doi: 10.1016/j.jcis.2012.04.063(28) Zhu, X.; Zhang, Z.; Yang, J.; Xu, X.; Men, X.; Zhou, X. J. Colloid Interface Sci. 2012, 380, 182. doi: 10.1016/j.jcis.2012.04.063

    29. [29]

      (29) Zhou, H.;Wang, H.; Niu, H.; Gestos, A.;Wang, X.; Lin, T. Adv. Mater. 2012, 24, 2409. doi: 10.1002/adma.201200184(29) Zhou, H.;Wang, H.; Niu, H.; Gestos, A.;Wang, X.; Lin, T. Adv. Mater. 2012, 24, 2409. doi: 10.1002/adma.201200184

    30. [30]

      (30) Roach, P.; Shirtcliffe, N. J.; Newton, M. I. Soft Matter 2008, 4, 224. doi: 10.1039/B712575P(30) Roach, P.; Shirtcliffe, N. J.; Newton, M. I. Soft Matter 2008, 4, 224. doi: 10.1039/B712575P

    31. [31]

      (31) Lu, Y.; Sathasivam, S.; Song, J.; Crick, C. R.; Carmalt, C. J.; Parkin, I. P. Science 2015, 347, 1132. doi: 10.1126/science.aaa0946(31) Lu, Y.; Sathasivam, S.; Song, J.; Crick, C. R.; Carmalt, C. J.; Parkin, I. P. Science 2015, 347, 1132. doi: 10.1126/science.aaa0946

    32. [32]

      (32) Shi, X.; Chen, Z.; Yang, Y. Eur. Polym. J. 2014, 50, 243. doi: 10.1016/j.eurpolymj.2013.11.005(32) Shi, X.; Chen, Z.; Yang, Y. Eur. Polym. J. 2014, 50, 243. doi: 10.1016/j.eurpolymj.2013.11.005

    33. [33]

      (33) Wang, D.; He, J. H.; Liu, H. Y. Imaging Science and Photochemistry 2011, 29, 372. [王东, 贺军辉, 刘红缨. 影像科学与光化学, 2011, 29, 372.](33) Wang, D.; He, J. H.; Liu, H. Y. Imaging Science and Photochemistry 2011, 29, 372. [王东, 贺军辉, 刘红缨. 影像科学与光化学, 2011, 29, 372.]

    34. [34]

      (34) Li, H.; Lu, X.;Wu, S. Q. Journal of Functional Materials 2014, 45 (Suppl. 2), 97. [李恒, 卢珣, 吴叔青. 功能材料, 2014, 45 (Suppl. 2), 97.](34) Li, H.; Lu, X.;Wu, S. Q. Journal of Functional Materials 2014, 45 (Suppl. 2), 97. [李恒, 卢珣, 吴叔青. 功能材料, 2014, 45 (Suppl. 2), 97.]

    35. [35]

      (35) Chu, Z.; Feng, Y.; Seeger, S. Angew. Chem. Int. Edit. 2015, 54, 2328. doi: 10.1002/anie.201405785(35) Chu, Z.; Feng, Y.; Seeger, S. Angew. Chem. Int. Edit. 2015, 54, 2328. doi: 10.1002/anie.201405785

    36. [36]

      (36) Yuan, J.; Liu, X.; Akbulut, O.; Hu, J.; Suib, S. L.; Kong, J.; Stellacci, F. Nat. Nanotechnol. 2008, 3, 332. doi: 10.1038/nnano.2008.136(36) Yuan, J.; Liu, X.; Akbulut, O.; Hu, J.; Suib, S. L.; Kong, J.; Stellacci, F. Nat. Nanotechnol. 2008, 3, 332. doi: 10.1038/nnano.2008.136

    37. [37]

      (37) Pan, Q.;Wang, M.;Wang, H. Appl. Surf. Sci. 2008, 254, 6002. doi: 10.1016/j.apsusc.2008.03.034(37) Pan, Q.;Wang, M.;Wang, H. Appl. Surf. Sci. 2008, 254, 6002. doi: 10.1016/j.apsusc.2008.03.034

    38. [38]

      (38) Zimmermann, J.; Reifler, F. A.; Fortunato, G.; Gerhardt, L. C.; Seeger, S. Adv. Funct. Mater. 2008, 18, 3662. doi: 10.1002/adfm.v18:22(38) Zimmermann, J.; Reifler, F. A.; Fortunato, G.; Gerhardt, L. C.; Seeger, S. Adv. Funct. Mater. 2008, 18, 3662. doi: 10.1002/adfm.v18:22

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  1
  • 文章访问数:  531
  • HTML全文浏览量:  49
文章相关
  • 发布日期:  2016-01-13
  • 收稿日期:  2015-11-13
  • 网络出版日期:  2016-01-12
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章