特殊浸润性类“花型”TiO2@棉织物复合膜层的制备与应用

摘要

自然界中荷叶表面是由微米尺度的乳突及其表面的蜡状物质组成,从而使其具备自清洁能力.受此启发,通过水热法在棉织物表面构建一层微纳级花型二氧化钛颗粒,然后对其表面进行低表面能修饰,获得性能优良的超疏水表面.这种特殊浸润性二氧化钛棉织物(TiO2@Cotton)表面可应用在自清洁材料、油水分离吸附材料、耐水洗拒水材料领域.相对于亲水性的棉织物而言,表面改性后棉样品展现出极好的抗浸润性,具有大于160°的静态水接触角和低于5°的动态水接触角.此外,改性后棉织物在机械外力作用下展现出良好的耐水洗性并且水接触角没有明显降低.这种具有二氧化钛微纳结构的超疏水样品在水中展现出有效的可选择性吸收油剂的性能,针对轻油及重油甚至油水混合物具有高的吸收效率.这项工作对于设计和开发新的水下超疏水/超亲油材料以及微流控装置具有一定的研究意义,同时扩展了纺织品在自清洁材料、防水拒水产品、油水分离功能性膜材料等领域的应用.