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2005年度国家自然科学奖


具有特殊浸润性 (超疏水/超亲水)的二元协同纳米界面材料的构筑

由中国科学院化学研究所江雷等完成

    该项目属化学与材料等学科的交叉学科领域。
    该项目在提出“二元协同界面材料”这一概念的基础上,取得以下创新性成果:(1)揭示生物体表面的微米/纳米复合结构是引起超疏水性的重要原因:通过对荷叶表面微观结构的研究,发现荷叶表面的超疏水的原因;对水稻叶片表面微观结构的观察,说明表面微观结构的定向排列影响水滴的运动趋势;揭示水黾的稳定水上运动特性源于它腿部特殊的微/纳米结构效应。(2)仿生制备具有纳米和微米结构的一维纳米材料,实现一维纳米材料的构筑,研究其超疏水和超双疏的仿生性质。(3)可控超疏水/超亲水可逆“开关”:利用热响应性高分子和阵列氧化锌纳米结构分别实现了温度和紫外光控制下超亲水和超疏水之间的可逆转换。(4)特殊浸润性的应用研究:利用模板挤压法成功地将高分子材料,尤其是亲水性的高分子,制备成超疏水性纳米阵列薄膜;制备纳米结构碳膜,在全pH值范围内具有超疏水性质;以管状多孔氧化铝为模板,实现大规模制备仿蝉翼的柱状超疏水高分子阵列薄膜;仿生制备聚合物超疏水类荷叶结构;将超疏水与超亲油这两个特殊的浸润性质相结合,制备了超亲油和超疏水兼具的网膜,实现了油水的分离。
    该项目发表90篇论文,其中Nature 1篇,Angew. Chem. Int. Ed. 10 篇,J. Am. Chem. Soc. 5篇,Adv. Mater. 2篇。其中30篇文章被他引234次。

 

   

                                      

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