科学时报消息,日前,中国科学院化学研究所研究员江雷、杨振忠等研制的超疏水的纳米结构碳膜,在全pH值范围内,即强酸强碱的条件下获得了超疏水疏油的特性。这一成果发表在9月15日出版的国际著名期刊德国《应用化学》上,该刊审稿人评价其“开创了超疏水纳米界面材料的新领域”。
据了解,江雷曾领导研究小组分别在2001年、2002年、2003年初,连续在德国《应用化学》和美国的《先进材料》期刊发表论文,报道制备成功具有超疏水性表面的碳纳米管及聚合物纳米纤维(纤维表面具有不沾水不沾油的特性),引起了国内外的广泛关注。
此次成果由化学所有机固体开放实验室研究员江雷、高分子物理国家重点实验室研究员杨振忠合作完成。他们以纳米结构阵列聚丙烯腈纤维膜为原料,通过典型的聚丙烯腈基碳纤维的制备过程,利用热解方法,包括预氧化及碳化过程,制备了一种在全pH值范围内具有超疏水性的纳米结构碳膜。该研究得到了国家自然科学基金委员会、科技部、中科院的大力支持。
研究人员介绍,在界面研究领域,“疏水”指水在固体表面的接触角大于90°,“超疏水”指水在固体表面的接触角大于150°。超疏水性表面研究发展至今,无论从制备方法、制备材料还是制备结构上都取得了重要进展,但它们的应用仅限于纯水范围,在其它液体环境下,如不同pH值的腐蚀液体中,就会受到极大限制?而江雷等此次研制出的纳米结构碳膜,却能在没有任何低表面能物质修饰时,不仅与纯水的接触角大于150°,而且与腐蚀性液体酸及碱的接触角也大于150°,即在全pH值范围内都具有超疏水的性质。
论文作者认为,该碳膜具有类石墨结构,膜表面的纳米结构及类石墨结构碳纤维本身具有耐酸碱腐蚀的特性,这是产生全pH范围超疏水性的重要原因。由于这一特性,该碳膜在基因传输、无损失液体输送、微流体等方面,具有了极为广阔的应用前景。
据了解,江雷曾领导研究小组分别在2001年、2002年、2003年初,连续在德国《应用化学》和美国的《先进材料》期刊发表论文,报道制备成功具有超疏水性表面的碳纳米管及聚合物纳米纤维(纤维表面具有不沾水不沾油的特性),引起了国内外的广泛关注。
此次成果由化学所有机固体开放实验室研究员江雷、高分子物理国家重点实验室研究员杨振忠合作完成。他们以纳米结构阵列聚丙烯腈纤维膜为原料,通过典型的聚丙烯腈基碳纤维的制备过程,利用热解方法,包括预氧化及碳化过程,制备了一种在全pH值范围内具有超疏水性的纳米结构碳膜。该研究得到了国家自然科学基金委员会、科技部、中科院的大力支持。
研究人员介绍,在界面研究领域,“疏水”指水在固体表面的接触角大于90°,“超疏水”指水在固体表面的接触角大于150°。超疏水性表面研究发展至今,无论从制备方法、制备材料还是制备结构上都取得了重要进展,但它们的应用仅限于纯水范围,在其它液体环境下,如不同pH值的腐蚀液体中,就会受到极大限制?而江雷等此次研制出的纳米结构碳膜,却能在没有任何低表面能物质修饰时,不仅与纯水的接触角大于150°,而且与腐蚀性液体酸及碱的接触角也大于150°,即在全pH值范围内都具有超疏水的性质。
论文作者认为,该碳膜具有类石墨结构,膜表面的纳米结构及类石墨结构碳纤维本身具有耐酸碱腐蚀的特性,这是产生全pH范围超疏水性的重要原因。由于这一特性,该碳膜在基因传输、无损失液体输送、微流体等方面,具有了极为广阔的应用前景。