表面Janus图案结构的单向导水集雾性能

作者：李颖; 王其召; 白波^*; 张茜; 孙文静; 张琳璇

来源：化工进展, 2023, 1-12.

DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2023-1437

• Janus结构
• 表面
• 单向水传输
• 雾收集

受沙漠甲虫启发，引入单宁酸金属络合物(TA-Fe3+)和聚二甲基硅氧烷(PDMS)对无纺布(NFc)进行润湿性改性。通过浸渍喷涂法制备了表面图案化单宁酸-铁离子/聚二甲基硅氧烷Janus无纺布(p-TA-Fe3+/PDMS Janus NFc)，扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等研究了其微观结构，并搭建水雾收集器测试其雾收集性能，进一步考察表面单向水传输性能，探讨集雾行为机制。结果表明，p-Janus NFc具有甲虫状图案化表面和不对称润湿性Janus结构，亲-疏交替的润湿表面和Janus结构产生的协同效应使其表现出良好的单向水传输性能和优异的水雾收集能力。在3.0h集雾实验中，p-Janus NFc集水率可高达193.31 mg/(cm2·h)，是相应超亲水材料的近16倍。这种生物启发性Janus无纺布材料为构建环保高效的集雾系统，缓解干旱半干旱地区水资源短缺现状提供了一条有力途径。

• 单位
  长安大学