超疏水亲油性材料研究的进展

中国在超疏水材料研究方面的进展分子一班 张雷 3013207391Abstract ：摘要：具有超疏水性、超双疏性等的微纳复合材料在人们的日常生活和国民生产各个部门都有着广泛的应用前景，因而也引起科学界的广泛关注。

由于固体表面的浸润性决定于其表面的化学组成和表面形貌，因此通过改变固体的表面自由能和表面形貌可以实现对固体材料表面浸润性控制。

近些年来，这方面的研究吸引了许多科学家和课题组的注意。

可以说，超疏水、超双疏材料的制备正成为一个研究的热点问题。

本文在查阅有关文献的基础上，分析中国在超疏水、超双疏材料制备方面的进展。

关键词：超疏水、超双疏、表面改性、润湿性1、背景：表面润湿性是指液体(通常为水)在固体材料表面的铺展能力。

它是固体表面的重要性质之一, 许多物理化学过程，如吸附、润滑、黏合、分散和摩擦等均与表面的润湿性密切相关1。

研究表明, 固体表面的润湿性是由其化学组成和微观几何结构共同决的, 定外场如光、电、磁、热等对固体表面的润湿性也有很大的影响2。

固体表面的润湿性通常用水滴在其表面上形成的接触角来衡量, 接触角小于9 0°的表面称为亲水表面,大于9 0°的表面称为疏水表面, 而超疏水固体表面是指与水的接触角为1 5 0°以上的表面。

自然界中存在很多超疏水表面, 最典型的如以荷叶为代表的多种植物叶子表面(荷叶效应Lotus-effect)、蝴蝶等鳞翅目昆虫的翅膀以及水鸟的羽毛等3。

受这些自然界中现象的启发，许多课题组都开展了超疏水材料制备方面的研究。

2、超疏水材料制备方法分类：2.1 模板法：江雷课题组组报道了一种以多孔氧化铝为模板制备超疏水材料的方法2。

具体是将一定孔径的氧化铝模板覆盖在聚碳酸酯（PC）膜上，然后加热PC膜将其溶化并将其压入模板的孔内，最后除去模板即可得到纳米棒状的阵列结构。

将模板制备成圆筒状重复上述过程可以得到大面积的阵列PC纳米棒。

2.2气相沉积法（CVD）气相沉积法（CVD）是一种制备微米、纳米结构的有效方法4，因此在近年来在材料学和其它领域获得广泛应用。

|专论与综述|超疏水材料在油水分离中的研究进展卢笛，悅磊#(天津工业大学材料科学与工程学院，天津+00387)摘要:石油工业产生的采出水对环境是一个重大的问题，也是对水资源的一种浪费。

油田采出水中存在大量的油，为了保护环境和节约 水资源，我们可以对其进行回收再利用。

受到大自然的启发，仿生超疏水材料应用到了油水分离领域。

在这篇综述中，主要关注在油水 分离应用中超疏水材料的研究进展。

基本上都是通过对表面化学成分和表面形貌之间的协同作用实现基材的超疏水特性。

将超疏水 材料根据其除油方式的不同分为超疏水过滤材料和超疏水吸附材料两大类，并分别展开详细的介绍了超疏水过滤材料的各种基材包括 金属网、纺织物、聚合物膜等，超疏水吸附材料的各种基材如粉末颗粒、海绵泡沫、气凝胶等，简单的介绍了材料的制备方式，油水分离的效率以及各种材料的优势、劣势。

最后总结了过滤材料和吸附材料在油水分离领域中存在的一些挑战，并对未来发展方向进行了展望。

关键词:超疏水;基材;油水分离中图分类号:T Q028.8 文献标识码：A文章编号：1008-021X(2021 #01-0074-04Research Progress of Superhydrophobic Materials in Oil-Water SeparationLu Di，Ni Lei#(School of Materials Science and Technology，Tianjin Polytechnic University，Tianjin300387，China)Abstract&Produced water from the oil industry is a major problem for tlie environment and a waste of water resources.There is a large amount of oil in the produced water of the oil field.In order to protect the environment and save water resources，we can separate and recycle it.Inspired by nature，bionic superhydrophobic materials have been applied to th efield of oil- water separation.In this review，the research progress of superhydrophobic materials in o il-water separation applications is mainly concerned.The superhydrophobic properties of the substrate are basically realized through the synergistic effect between surface chemical composition and surface morphology.The superhydrophobic materials are divided into two major categories& superhydrophobic filter m aterials and superhydrophobic adsorption materials according to their degreasingmethods，and the various substrates of s uperhydrophobic filter materials including metal mesh，textiles，and polymer materials are introduced in detail.The various substrates of superhydrophobic absorbent materials，such as powder particles，sponge foam，aerogel and so on，are briefly introduced the preparation methods of the materials，the efficiency of oil-water separation，and the advantages and disadvantages of various m aterials.Finally，some challenges in the field of oil and water separation of filtration materials and adsorbents materials are summarized，and the future development direction is prospected.K ey w ords:superhydrophobic%substrate%oil- w ater separation受到自然界许多动植物的启发，如荷叶[1]、水黾[2]等，超疏 水材料应运而生。

超疏水材料的研究进展摘要：对植物叶表面的超疏水现象研究表明：植物叶表面的微观结构是引起超疏水的根本原因。

本文通过对荷叶表面的研究得到超疏水材料具有的特点：微纳米尺度复合的阶层结构。

通过相分离方法得到超疏水材料，最后对超疏水材料的研究趋势作了展望．关键词：超疏水材料微纳双重结构接触角滚动角Abstract：By studying the nature superhydrophobic bio-surfaces indicates that : the incooperation of micro-structure and nano-structure are both important for the superhydrophobic materials. Such structures are the key for the superhydrophobic material . The phase separation method is employed to prepare the superhydrophobic materials. The latest trends in the study of superhydrophobic materials are also discussed．Key words：Superhydrophobic materials；Micro-structure and nano-structure ; Contect angle; Roll angle引言近年来，植物叶表面的超疏水现象引起了人们的关注。

所谓植物超疏水能力，就是植物叶面具有显著的疏水，脱附，防粘，自清洁功能等。

固体表面浸润性研究的就是材料的疏水能力。

浸润性是指液体可以渐渐渗入或附着在固体表面的特性。

接触角和滚动角是评价固体表面浸润性的重要指标。

所谓超疏水表面一般是指与水的接触角大于150º。

2019年第12期超疏水-超亲油表面制备方法的研究罗洁（吉林工业职业技术学院，吉林吉林132013）摘要：超疏水-超亲油是材料表面润湿性的一种特殊现象，既表现出超疏水性，又表现出超亲油性。

这种对油、水显示不同润湿性的超疏水-超亲油表面不仅具备自清洁、防腐蚀、减阻、抗结冰结霜等功能，在油水分离方面也具有广泛的应用前景和研究价值。

文章将对目前的超疏水-超亲油表面制备方法进行深入研究，讨论其制备方法和存在的问题。

关键词：超疏水-超亲油表面；制备方法；化学沉积法作者简介：罗洁（1990-），女，四川内江人，助教，硕士，研究方向：机械加工。

超疏水-超亲油是材料表面润湿性的一种特殊现象，既表现出超疏水性又表现出超亲油性。

这种对油、水显示不同润湿性的超疏水-超亲油表面不仅具备自清洁、防腐蚀、减阻、抗结冰结霜等功能，在油水分离方面也具有广泛的应用前景和研究价值。

1996年，作为极端润湿性表面人工制备的开端，Onda 等成功获得了由烷基烯酮二聚体制备的超疏水表面。

1997年，德国学者Barthlott 和Neinhuis 对荷叶上表面超疏水性进行了研究，结果表明其上表面的特殊润湿性结构是通过表面蜡层和微观结构共同决定的。

随后，国内外研究学者对材料表面的超疏水-超亲油性制备进行了不断地研究。

1制备方法影响固体材料表面润湿性的主要因素包括表面粗糙度、表面微纳米结构以及材料表面能，制备超疏水表面，其基础条件是降低固体材料的表面能，核心因素是在材料表面加工出理想的表面粗糙度及合适的微纳米结构。

在固体表面制备超疏水性的步骤为：采用合理的方法在固体表面上建立一定的微纳米结构；利用合适的低表面能物质降低该表面的表面能。

近年来，国内外相关学者针对制备超疏水固体表面及其润湿性理论等领域进行了深入的探讨和研究，随着研究的完善以及社会生产、人类需求的加大，制备超疏水-超亲油双重润湿性表面已经逐渐取代了传统的单一特殊润湿性表面成为了热门的发展趋势，并且这种表面为油水分离技术的发展提供了很大的技术支持。

第36卷第12期高分子材料科学与工程V o l .36,N o .122020年12月P O L YM E R MA T E R I A L SS C I E N C E A N DE N G I N E E R I N GD e c .2020超疏水材料的研究进展李国滨1,2,刘海峰3,李金辉1,2,曾 晖1,2,李 瑞1,2,黎根盛1,2,靳计灿1,2(1.中山大学化学工程与技术学院,广东珠海519000;2.中山大学广东新材料产业基地联合研究中心,广东佛山528000;3.华南农业大学材料与能源学院,广东广州510000)摘要:近年来,油水分离技术越来越受到人们的重视,而具有特殊润湿性的油水分离材料成为研究热点㊂文中综述了超疏水材料在油水分离领域的研究进展㊂简单地介绍了构建超疏水材料的基本原理,归纳总结了超疏水材料的制备方法如水热法㊁刻蚀法㊁静电纺丝技术㊁自组装技术㊁溶胶-凝胶法和沉积法等方法,并且讨论了不同方法的优缺点及前景,为今后超疏水材料的发展提供理论建议㊂关键词:油水分离;超疏水性;制备中图分类号:T B 34 文献标识码:A 文章编号:1000-7555(2020)12-0142-09d o i :10.16865/j.c n k i .1000-7555.2020.0282收稿日期:2019-11-07基金项目:中山大学广东新材料产业基地联合研究中心项目(20177611071010007,20177611071010008);中山大学本科教学改革研究项目(76110-31911131)通讯联系人:曾晖,主要从事功能性界面材料涂层制备的研究,E -m a i l :z e n g h u i 5@m a i l .s ys u .e d u .c n 生活㊁工业含油废水的排放以及海上泄油事故的频发,导致油污染问题日趋严重,从而造成严重的经济损失,并对生态环境带来极大的损害[1~4]㊂同时,油及油类制品中的含水问题,也带来了一定的应用难题如机械零部件寿命减短㊂油在水中的存在方式主要有4种形态:游离油㊁分散油㊁乳化油及溶解油㊂其中溶解油最难处理,乳化油其次[5]㊂但因溶解油占比几乎可忽略,因此溶解油的分离研究较少㊂目前处理含油污水的传统方式主要有重力㊁浮选㊁化学分散㊁絮凝等方法[6~8],但是这些传统的方法存在一些难于解决的问题如分离效率低下,分离的油不能满足二次使用,只能焚烧处理,造成资源浪费和处理困难㊂另外上述方法中还存在使用大量化学试剂造成二次污染以及设备造价过高难于大规模应用等问题㊂因此,如何使油水分离更加高效㊁便捷和绿色已成为当下重要的研究方向㊂这就要求我们要使用更加先进的方法和材料来实现这一目的㊂研究发现超疏水材料具有优异的油水分离能力,而且膜分离具有高效㊁节能㊁便捷等优点[9],通过运用不同的方法如水热法㊁溶胶凝胶法㊁静电纺丝技术㊁蚀刻法㊁自组装技术等方法可制备出性能更加优越㊁功能更加齐全的超疏水膜分离材料㊂本文在前人的研究基础上,对润湿理论及近些年来超疏水材料的研究成果及进展进行了综述与展望㊂1 超疏水材料的制备及相关润湿理论超疏水材料是指水的接触角超过150ʎ,滞后角低于10ʎ的表面材料㊂超疏水现象可用表面润湿理论进行解释,表面润湿理论主要有Y o u n g [10]方程㊁W e n z e l [11]模型㊁C a s s i e -B a x t e r [12]模型以及滚动角等㊂Y o u n g 方程是一种理想的模型,而W e n z e l 模型和C a s s i e -B a x t e r 模型是Y o u n g 方程的后续完善,主要阐述了表面结构对表面润湿行为的影响㊂滚动角则反映接触角的滞后现象,与前进角和后退角的差值相等㊂另外,研究表明W e n z e l 模型与C a s s i e -B a x t e r 模型可能同时存在,也可以在动态过程中相互转换[13]㊂超疏水材料制备的关键在于表面的化学组成和几何微观结构㊂当固体表面张力低于液体且表面较为粗糙时,材料表面往往表现为憎液[14]㊂因此要获得超憎液表面,一般有2种方法:一是在低能材料表面上构建粗糙结构;二是在粗糙材料表面接枝低表面能基团㊂另外在常见液体中,水的表面张力约72m N /m ,而油的表面张力远小于水(如正十六烷的表面张力为27.5m N /m ),所以超疏水/超亲油表面是能够构造的㊂近年来受到荷叶和水渑等自然表面的启发,研究者们运用了不同的方法在不同的材料表面实现了超疏水/超亲油性㊂如2004年,F e n g 等[15]利用喷雾干燥法将P T F E 的乳液喷涂到洁净的不锈钢网膜上,制备出了一种具有超疏水/超亲油性的不锈钢网膜㊂如F i g.1所示,球形和块状堆叠的粗糙表面微观结构,极大地增强了表面超疏水性能㊂当将水滴放置在不锈钢网膜上时,水滴近似球形,水滴接触角达到156.2ʎʃ2.8ʎ,滚动角仅为4ʎ;油滴滴在网膜上仅240m s 就完全渗透,这说明不锈钢网膜同时具备超疏水性和超亲油性㊂这种特性赋予了不锈钢网膜的油水分离的能力㊂F i g .1 S E Mi m a g e s o fP T F E -c o a t e d s t a i n l e s s s t e e lm e s h s u r f a c e a n d o i l -w a t e r s e pa r a t i o n [14]随着超疏水/超亲油材料成功应用于油水分离领域,人们发现这类材料固有的亲油性质会导致膜孔道堵塞,而且这类材料还存在重复使用性差,寿命短,力学性能较差等问题㊂所以研究者们致力于使用不同的方法如水热法[16,17]㊁溶胶凝胶法[18~20]㊁刻蚀法[21~23]㊁静电纺丝法[24,25]㊁涂覆法[26~32]㊁自组装技术[33~35]㊁沉积法[36~38]等其他方法[39~43]研究出稳定性更好㊁具备多功能化(破乳等)的超疏水/超亲油膜材料㊂F i g .2 F E S E Mi m a ge s of P S F /F E Pm i x e dm a t r i xm e m b r a n e [16]1.1 水热法水热法又称高压溶液法,是指利用高温㊁高压水溶液使得通常难于溶解或者不溶的物质溶解和重结晶,从而构建多级粗糙表面的方法㊂水热法制备的功能纳米材料具有容易得到取向性好且完整的晶体㊁实现均匀的掺杂㊁明显的降低反应温度,而且比较容易控制等优势㊂H u a n g 等[16]利用一锅水热法获得了均匀分布的类花状T i O 2颗粒修饰的棉织物,经过氟烷基硅烷的改性,制备了具有鲁棒性的超疏水织物(T i O 2@f a b -r i c s )㊂水滴在T i O 2@f a b r i c s 表面可以保持160ʎ的静态接触角,滚动角小于10ʎ,说明该材料具有很好的超疏水性能㊂另外T i O 2@f a b r i c s 抗紫外线性能优异㊂J i 等[17]采用非溶剂诱导相分离法(N I P S)成功制备了341 第12期李国滨等:超疏水材料的研究进展具有超疏水表面的聚砜(P S F)/氟化乙丙烯(F E P)混合基质膜(MMM S)㊂如F i g.2所示,制备的材料表面呈现出许多乳突结构㊂另外材料的拉伸强度高,适用于煤油和柴油的油包水乳液的油水分离,经过10次循环后油水分离效率仍能保持在99.79%和99.47%㊂水热法制备纳米材料的优势使得其广受研究者青睐,但是水热法的反应环境是在高温高压条件下,所以对设备要求高,安全性稍差㊂另外也无法大型工业化生产,其能耗相对较高㊂1.2溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是指通过前驱体在液相条件下,进行水解㊁缩合反应,形成透明溶胶,在逐渐凝胶化及经过后续处理得到相应物相的方法㊂溶胶-凝胶法制备超疏水材料过程中具有反应过程易于控制,易于操作;制备的样品均匀性高;另外也可以通过改变工艺参数或者过程来获得不一样的材料㊂H u i等[18]在碱性条件下,运用溶胶-凝胶法以有机硅丙烯酸共聚物(S A S)和硅溶胶为原料,进行原位生长硅溶胶颗粒,然后通过简单喷涂制备了具有超疏水性能的复合涂层㊂该涂层对基底展现出普遍的适应性㊂涂层耐酸碱㊁耐有机溶剂㊁耐紫外老化和耐高温性能好,能够承受至少200次的磨损㊂当所制备的材料应用油水分离时,分离效率在99%以上,并且可重复多次工作㊂Y u a n等[19]以剑麻纤维素为主要原料,利用溶胶-凝胶法获得了纤维素@S i O2气凝胶,炭化形成B C S气凝胶,然后原位组装M n O2纳米片,制备出可压缩㊁多功能的H B C S M气凝胶㊂该材料展现出优异的超疏水性能,水的接触角可达155ʎ,然而在强酸碱条件下不具备超疏水性能㊂H B C S M气凝胶弹性好,可极大地提高回收率,另外油水分离能力强,可实现120.4g/g的吸附量㊂M a l e k i等[20]采用一锅两步酸碱溶胶-凝胶法,以5-(三甲氧基硅基)戊酸(T M S P A)㊁蚕丝蛋白(S F)和聚甲基半硅烷(P M S Q)为原料,制备出轻质可压缩㊁具有分级结构的介大孔的超疏水/超亲油的P M S Q-S FI P N混合气凝胶㊂通过对比2种总硅摩尔量[S i]3.5和[S i]17.5的混合气凝胶体系发现不同S F的含量(15%和40%)都能承受压缩变形80%㊂T M S P A 加入量的增加,结构孔隙将增大,粗糙度增加㊂[S i]3.5形成分级纳米微观三维结构,而[S i]17.5形成的是球状细集的三维开孔结构,因此[S i]3.5比[S i]17.5的混合气凝胶的弹性㊁压缩性和耐久性更好㊂另外,混合气凝胶表现出优异的热稳定性,在350ħ以下能维持稳定㊁具备优良的阻燃和自动灭火功能㊂混合气凝胶展现出优异的对油水及有机污染物的吸收能力(植物油㊁甲苯㊁D M F㊁甲烷㊁丙酮等),其吸收可达到自身质量500%~2644%㊂虽然溶胶凝胶法在制备超疏水材料方面具有低成本㊁易于操作㊁条件温和等优点,但是该方法周期较长,同时所使用的原料多数为有机化合物,对健康有害,制备的产品相对易于开裂㊂1.3刻蚀法刻蚀法是指通过物理或者化学的方式在基材表面形成微纳米结构的方法,包括激光刻蚀㊁化学刻蚀㊁等离子刻蚀,光刻蚀等方式㊂刻蚀法可以在表面进行精准地操作和设计,但是成本较高,经济性较差㊂R e n等[21]通过F e C l3溶液㊁H C l和H2O2溶液两步蚀刻在金属橡胶(M R)表面形成莲花状的微纳米结构,再经过P F D S的修饰,得到水接触角为152ʎ㊁滚动角小于5ʎ的超疏水表面,在油水分离领域具有潜在的应用㊂Y a n g等[22]采用飞秒激光技术在聚四氟乙烯(P T F E)片材表面构建了一层复合纳米粗糙结构,结合机械钻削工艺在膜上生成微通孔阵列结构,制备出具有超疏水性的P T F E膜㊂考察了微孔阵列周期的影响,发现由于微孔密度的减小,油通量随周期而减小,入侵压力变化不明显㊂如F i g.3所示, P T F E膜展现了优异的抗酸碱等腐蚀环境的能力,这种化学稳定性的超疏水性使该油水分离材料具有很好的实际应用前景㊂Z h a等[23]利用飞秒激光烧蚀F-C N F/P V D F纳米复合材料和F-C N F/P S纳米复合材料,成功获得了具有稳定超疏水性能的复合材料㊂C-F键在氟化纳米碳纤维㊁P V D和P S中具有的共价性质,保证了纳米复合材料的化学稳定性;激光烧蚀主要是增加复合材料的表面粗糙度从而增加材料表面疏水性能㊂1.4静电纺丝法静电纺丝法是指在外加电场下聚合物溶液或者熔体通过喷射最终固化形成纤维的方法㊂它一般适用于高分子材料㊂静电纺丝法制备的纤维既具有较大的比表面积,同时纤维上还具有小孔特殊结构,即孔隙率高㊂通过静电纺丝技术制备的超疏水膜材料具有过滤效率高㊁压降低等特点㊂L i u等[24]通过冷冻静电纺丝和冻干煅烧法获得了表面具有多孔的二氧化硅/纳米纤维膜,经过六甲基二硅氮烷改性,制备出了多孔的超疏水/超亲油性441高分子材料科学与工程2020年的二氧化硅/纳米纤维膜㊂对比了聚苯乙烯(P S )和莰烯含量的影响,发现P S 浓度较低时,纺丝易断,气孔不明显;P S 浓度过高,导致结构疏松易断,另外随着纺丝浓度的增加,膜面积先增大后减小㊂同时,随莰烯浓度的增加,膜的孔数也随之增加,但是增加到2m L 时,形成的气孔过大,导致膜煅烧后断裂不连续㊂相较于传统的膜,多孔的纳米纤维膜固持力更小,超疏水性能更佳㊂当应用于油水分离时,吸附能力高达43.7g /g ,多次工作后仍能达到34g /g㊂F i g .3 D u r a b i l i t y o f f e m t o s e c o n d l a s e r i n d u c e dP T F Es u p e r h y d r o ph o b i c s u r f a c e [22]M a 等[25]利用静电纺丝法以聚酰胺酸(P A A )和醋酸纤维素(C A )为原料,获得了具有核鞘结构的P I /C A 纳米纤维膜,然后通过重氟苯并恶嗪(B A F -b t f a )和纳米二氧化硅(S N P s )表面改性,制备出具有超疏水/超亲油性的P I /C A /F -P B /S N P 高柔性纤维膜㊂膜的临界拉伸应力高达130M P a ㊁临界拉伸应变为52%,说明了膜具有很好的柔性㊂另外发现当B A F -b t f a ,S N P s 的质量分数分别为1%,4%时,膜的超疏水/超亲油性最佳,水的接触角为162ʎ㊁油的接触角接近于0ʎ,且渗透通量高达(3106.2ʃ100)L /(m 2㊃h )㊂该膜的耐酸碱㊁耐高温性能好㊂膜具有高效分离油水的能力,分离效率在99%以上㊂1.5 涂覆法涂覆法是一种简单快速获得不同形貌表面的方式,包括喷涂法㊁浸涂法,涂刷法和电泳涂装法㊂喷涂法是利用喷枪将含有活性颗粒喷成雾状,在基材表面沉积形成粗糙结构;浸涂法是将基材浸泡在活性溶液中,沉积附着形成涂装表面;涂刷法是将涂料直接涂覆在表面;电泳涂装法适合于水性涂料㊂D e n g 等[26]提出一种将工业胶黏剂与月桂酸改性的氢氧化铜颗粒制备超疏水水性涂层的方法,并且成功应用在不同基材上如铜网㊁海绵等㊂当水滴放置在涂层上,接触角可达160.3ʎ㊁滑动角小于10ʎ㊂以该材料作为分离膜的油水分离装置实现了对多种油水混合物的高效分离㊂另外该涂层具有一定的抗盐㊁抗酸碱㊁抗紫外和自清洁性能㊂L i u 等[27]利用全水基喷涂法制备了具有强鲁棒性的超疏水性的表面㊂首先将磷酸铝㊁纳米Z n O 颗粒㊁聚四氟乙烯(P T F E )和去离子水按照一定比例混合,得到混合溶液,然后将其喷涂到基板上(陶瓷㊁不锈钢等),最后再进行高温干燥交联固化㊂制备出的超疏水表面在强紫外线下照射12h ,水的接触角仍然大于150ʎ;p H 为1~13时,水的接触角基本保持在150ʎ以上,说明该材料具有良好的耐紫外老化㊁耐酸碱性能㊂基于该材料,他们实现541 第12期李国滨等:超疏水材料的研究进展了多种油水混合物的高效分离㊂L i等[28]利用喷涂法将硅藻土粉末㊁三甲氧基硅烷㊁水性聚氨酯(P U)和乙醇混合的悬浮液喷涂到不锈钢网上,制备出具有耐腐蚀㊁低黏附㊁超疏水性的不锈钢网膜㊂这种耐腐蚀性能主要归于超疏水涂层与多孔中空气的协同作用的结果㊂水滴在制备的粗糙表面能够保持152ʎʃ2ʎ的静态接触角,滑动角为8ʎʃ2ʎ㊂所制备的不锈钢网能够高效分离水与多种油(煤油㊁柴油㊁正己烷㊁庚烷等)的混合液,可重复多次工作㊂L i等[29]通过喷涂法将石蜡蜡烛烟灰(C S)㊁纳米二氧化硅(S i O2)负载在不锈钢网上,制备出具有耐热水㊁耐腐蚀㊁超疏水性的不锈钢网膜㊂水滴在不锈钢网表面的接触角为160ʎʃ1ʎ,滚动角为5ʎʃ1ʎ,而油滴在材料表面快速铺展,接触角为0ʎ,说明材料具有良好的超疏水/超亲油性㊂另外材料可耐受15~93ħ热水㊂如F i g.4(a)所示,发现随着孔隙的增大,水的接触角略微下降,而滑动角呈现相反的趋势㊂基于该不锈钢网制备的油水分离装置,实现了多种油水混合物的高效分离㊂G a o等[30]利用电喷雾法制备出表面具有微纳米复合微球的超疏水聚偏氟乙烯(P V D F)/二氧化硅(S i O2)复合材料涂层㊂考察了P V D F和S i O2含量的影响,发现P V D F占6%~12%㊁S i O2含量在4%~8%时,超疏水性能最好,水的接触角可达162ʎ,滚动角小于1ʎ㊂所制备的膜能够高效地分离二氯甲烷混合油水,可重复工作多次㊂同时,该涂层具有很好的抗腐蚀能力㊂W a n g等[31]利用单宁酸(T A)-氨基丙基三乙基硅烷(A P T E S)涂料涂覆在多种基底材料表面如铜网㊁P T F E等,经过O D S改性,制备出具有超疏水性的材料如铜网片-(T A-A P T E S)-O D S㊂当将所制备的材料应用于油水分离时,分离效率高达99%以上,并且可重复多次工作㊂H s i e h等[32]采用自旋涂覆法将全氟烷基甲基丙烯酸共聚物改性的C N T s负载在碳纤维(C F)上,制备出具有双层粗糙纳米/亚微米结构的超疏水性的C N T-C F膜㊂如F i g.4(b)所示,同一厚度下,C N T-C F膜比C F膜油水分离效率更高,最高可达99.7%㊂另外C N T-C F膜的超疏水性随着厚度的增加而减小的趋势更小㊂F i g.4(a)E f f e c t o f s t a i n l e s s s t e e lm e s ha p e r t u r e o nw a t e r c o n t a c t a n g l e(W C A)a n ds l i d i n g a n g l e(S A)[28];(b)v a r i a t i o no f o i l-w a t e r s e p a r a t i o n e f f i c i e n c y w i t hC Fm e m b r a n e t h i c k n e s s[32]1.6自组装技术自组装技术是模仿自然环境分子自组装形成特地结构的颗粒,以分子水平构建功能材料表面的方法㊂具有粒径可控,分散性好,操作简便等优点,但是对条件控制要求严格㊂C h e n等[33]采用自组装法在无机纸上获得了自粗化超细羟基磷灰石纳米线(H A P NW S),经过油酸钠改性,得到具有层状结构的超疏水性的无机纸㊂当油酸钠改性时间为2h时,达到最大静态接触角154.55ʎʃ0.66ʎ㊂该材料具备一定的油水分离能力,但是不耐受高温㊂H a n等[34]以无氟苯并恶嗪为主要原料,采用金属离子诱导分子自组装和外延生长法制备出具有超疏水/超亲油性的金属-聚苯并恶嗪微纳米球(M-P B Z s)㊂M-P B Z s展现出良好的抗污㊁易清洁的特性㊂以该材料组装的油水分离装置,实现了对多种油水乳液的高效分离,并且可重复多次工作㊂W a n g等[35]采用共价逐层组装法,制备出具有超疏水性的双层泡沫铜纳米膜㊂首先用K O H-K2S2O8化学改性,使表面形成花瓣状突起结构,再通过加热三氮二硫硅烷化合物(T E S P A)自组装形成单层膜,然后用全氟癸基三氯硅烷(P F D T C S)降低其表面能,使得膜具有超疏641高分子材料科学与工程2020年水/超亲油性㊂这是首次将一种具有抗铜腐蚀及又作为活化界面的多功能聚合物纳米膜引入铜表面㊂该材料具有很好的化学稳定性和耐久性,另外发现-S S-基团和C u(I)S可以提高双层纳米膜的化学稳定性及耐久性;S i-O-S i键网络增强了双层纳米膜的重用性和分离效率㊂基于泡沫铜网膜,实现了油水混合物的高效分离,并且可重复使用㊂1.7沉积法沉积法是一种低成本,简便有效地制备多级微纳米粗糙结构的方法,包括化学沉积法和电化学沉积法㊂化学沉积法是指基材在活性组分氛围中其表面发生化学反应,从而形成多级微纳米结构或改性表面;电化学沉积法是指采用阴极还原和阳极氧化的方式,在表面沉积形成微纳米结构㊂B u等[36]用单宁酸(T A)改性三聚氰胺甲醛海绵(M F)或者织物,之后在表面沉积纳米银颗粒,接着使用1H,1H,2H,2H-全氟葵硫醇降低表面能,赋予该材料超疏水性㊂所制备的超疏水性的海绵实现了对油水混合物和有机污染物(橄榄油㊁环己烷和甲醇等)自身质量66~150倍的吸附,同时超疏水性的织物也实现了对油水废弃物大于95%的分离效率㊂L i n等[37]将商用纳米碳纤维(C N F s)和聚二甲基硅氧烷(PD M S)嵌入不锈钢网(S S M),制备出具有抗生物㊁化学侵蚀及力学稳定性的超疏水/超亲油性的S S M/C N T S-P D M S㊂基于该材料,实现了对水/甲苯乳液的分离,并且在不含表面活性剂时,表现出高通量(2970L/(m2㊃h))分离;然而在含有表面活性剂时,由于表面活性剂引起的黏度差,导致分离通量较低㊂另外该材料在磨损后仍具备油水分离能力,且只需经过再次涂覆P D M S即可恢复性能㊂W a n g等[38]利用可控电沉积法和化学改性的方法获得了具有超疏水/超亲油性的三维多孔泡沫铜(S O C F)㊂这是首次应用了孔径大于乳化液滴的三维多孔材料来分离乳化油水混合物㊂以此材料制备的油水分离装置,能实现对多种油水乳液的高效分离,而且具有高油通量㊂S O C F的破乳现象主要归于材料本身超亲油性和笼状结构的促进及自升效应的协同作用㊂考察了电沉积时间对该材料的影响,发现随着电沉积时间延长,力学强度迅速增加㊁孔径呈线性减小㊁油通量也逐渐减小㊁水的浸入压力增大㊂另外S O C F展现出惊人的耐磨性能㊂利用沉积法制备超疏水材料是有效的,但是仍然存在一些问题,比如制备过程较为复杂,不利于工业化生产,制品的稳定性稍差等㊂1.8其它方法W a n g等[39]以聚氨酯为骨架,将其浸入含有多巴胺㊁粉煤灰(F A)和十二烷基硫醇(D T)的碱性水/乙醇溶液中,浸泡后取出干燥㊂聚氨酯表面附着了P D A/F A涂层,从而制备出超疏水/超亲油性的泡沫㊂P D A/F A涂层的微纳米结构和聚氨酯的微孔结构的协同作用,极大地提高了疏水性㊂F A的引入赋予了泡沫优异的阻燃性能,另外当F A质量分数为0.2%时,水的接触角达到最大,且油水分离效率最高㊂基于此材料,实现了对多种水包油乳液如正己烷㊁汽油㊁柴油等的有效分离㊂H a n等[40]在铜网或者海绵(M F)上热诱导聚多巴胺(P d o p)颗粒的形成,经过十八胺(O D A)改性,获得了具有超疏水/超亲油性的C u/h-P d o p/O D A及M F/h-P d o p/O D A㊂考察了热处理温度及时间的影响,发现热处理温度为120ħ㊁热处理时间为12h时,材料表面覆盖的P d o p最为稳定㊁均匀㊁致密,同时还发现O D A晶体形貌,受O D A及P d o p协同作用的影响,材料表面覆盖P d o p 颗粒越均匀,越有利于形成具有层次性的O D A晶体形貌㊂所制备的铜网能够高效分离油水混合物,海绵吸附性能好㊂但是对于涂层来讲,耐酸碱㊁耐盐较差,虽然大多能维持水的接触角在140ʎ以上㊂C h e n等[41]以棉织物为基底,多巴胺为原料,高碘酸钠为氧化剂,十八硫醇为改性剂获得了具有超疏水性的棉织物㊂所制备的超疏水棉织物成功地实现1,2-二氯乙烷/水的分离㊂此外,即使经过长时间紫外线照射和90ħ热水的浸泡,该材料仍然保持了原有的特殊润湿性㊂这种光照和耐热水的稳定性可以使所制备的材料工作在暴晒或者热水环境中㊂C h e n g等[42]通过滴铸表面聚乙烯溶液改性,获得了超疏水性的涂层材料,可应用于不同基底材料如铜网㊁聚氨酯等㊂HD P E涂层展现出良好的热磨损性能和化学稳定性,这归于H D P E涂层随机分布的块状片状结构㊂基于该材料,实现了多种油水混合物的高效分离㊂L i u等[43]运用一种集粗糙形貌构建和化学修饰一体化的方法,制备出具有抗大雨冲击的超疏水/超亲油性的P D M S膜㊂水滴在膜表面的接触高达170ʎʃ0.5ʎ,滚动角接近0ʎ;而油滴在膜表面快速铺展,说明膜具有很好的超疏水/超亲油性㊂该材料具有优异的热稳定性,但是不耐受酸碱侵蚀㊂另外P D M S膜磨损后可经过二次化学改性即可恢复性能㊂通过以上各种方法如水热法㊁溶胶凝胶法㊁刻蚀741第12期李国滨等:超疏水材料的研究进展法㊁静电纺丝法㊁涂覆法㊁自组装技术㊁沉积法等其他方法在不同材料上(如具有可降解的蚕丝蛋白㊁聚多巴胺㊁单宁酸㊁化纤物质㊁矿物颗粒等)制备的超疏水/超亲油性的材料,可实现油包水乳浊液或者重油/水的分离,而且现今所制备的超疏水/超亲油性的材料在环境稳定性和化学稳定性上得到了很大的改善㊂但是无法很有效地分离轻油/水以及水包油乳浊液,同时也存在着一些问题比如目前许多方法在操作上比较复杂,成本相对较高,无法实现大规模的生产㊂2结语基于不同材料㊁不同方法构建超疏水膜分离材料可以实现油包水乳液及重油/水的分离,并且所构建的材料的稳定性及重复利用率得到很大的提高,同时材料的功能也朝着多元化发展㊂但是构建的材料大多数较为复杂,难于在工业上运用㊂目前制备超疏水膜分离材料的方法多种多样,而且每种方法都有其各自特性㊂采用水热法㊁刻蚀法㊁自组装技术等来处理金属或非金属材料都能得到理想的微米结构,并且水热法㊁刻蚀法等能够直接处理表面且不经过修饰,即可获得超疏水材料㊂但是水热法对设备要求高,且安全性较差;刻蚀法成本高,不易大规模制备,自组装技术对条件要求苛刻㊂静电纺丝技术适用于制备超润湿薄膜,此类方法优点在于无需多步操作,制备的纺丝具有高比表面积㊁高孔隙率等性能㊂另外可调控纤维直径来提高分离效率㊂但是静电纺丝技术制备的纺丝强度相对较弱,且较难分离纤维长丝与短纤维㊂溶胶-凝胶法制备流程简单㊁可实现工艺的改参或者变更,实现生产不同的制品,但是它具有周期长㊁制品容易开裂等问题㊂涂覆法具有简便㊁灵活等特点,并且其中喷涂法喷涂的涂层均匀性好,黏附强度高,利于机械化生产和工业化,但是涂覆法制备的涂层存在容易产生流挂㊁涂层干燥时收缩并且可能开裂㊂综合来讲,目前多种方式制备的超疏水膜材料大多处于实验室阶段,所处的实验环境离实际应用相差甚远,应用在工业上的少,所以如何以简便有效的方式制备出高效稳定的超疏水膜分离材料仍是未来发展的重点方向㊂参考文献:[1] D a l t o nT,J i nD.E x t e n t a n d f r e q u e n c y o f v e s s e l o i l s p i l l s i nU Sm a r i n e p r o t e c 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静电纺丝制备超疏水功能材料研究进展摘要：近年来，纳米技术飞速发展，纳米材料成为各大学者的研究热点。

静电纺丝是制备纳米材料和微细纳米结构最简单最切实可行的方法，也是一种具有广泛应用前景的技术。

通过静电纺丝制备的超疏水材料在油水分离、膜蒸馏、防腐涂层、隐身材料、传感材料等方面具有极大的应用前景。

20世纪90年代静电纺丝引起人们的广泛关注和研究，这些研究推动了静电纺丝的快速发展，并为超疏水材料带来一系列新的制备方法。

笔者简要介绍了静电纺丝的基本原理和超疏水理论，重点阐述了利用静电纺丝制备超疏水功能材料的最新研究进展并对其性能进行分析比较。

关键词：静电纺丝，超疏水，功能材料引言:受到自然界许多动植物的启发，如荷叶、水黾等，超疏水材料应运而生。

人们通过细心的观察发现它们都具备了相似的共同点，荷叶的表面呈现粗糙的微观形貌，才有了莲花的出淤泥而不染。

水黾的腿部也存在微纳米结构，才可以自由的在水面上行走或奔跑。

他们的这种结构可以和水面形成“空气垫”，所以防止了表面被水润湿，也就达到了疏水的效果。

超疏水材料的出现，应用在了很多领域，如防水、防雾、防污染、自清洁及油水分离，为我们的生活带来了便利，起着至关重要的作用。

理想的超疏水材料通常被认为具有超疏水、超亲油性能、高吸油能力以及低吸水率、低密度、环保无公害，对各种油类具有良好的可回收性。

1静电纺丝的原理和装置静电纺丝是静电雾化的一种形式，也称电纺，它通过一个外加强电场，使聚合物溶液或熔体在喷射孔形成喷射流，同时在静电场中进行拉伸，形成纤维固化在接收板上。

在外加电场和表面张力的作用下，液滴被拉长成一个Taylor圆锥。

静电纺丝设备通常由高压电源、喷头、注射泵、收集平台等装置构成。

2静电纺丝碳基纳米材料碳纳米材料超级电容器具有大比表面积、快充放电速率和长循环寿命等优点，在为可穿戴电子设备供电方面具有广阔的应用前景。

碳纳米纤维（CNF）作为一种高性能的电极材料，在储能/转换系统中具有多功能性，一直以来都被人们作为一种高性能的电极材料来研究。

仿生超疏水材料的研究进展及应用2400字摘要：在仿生研究领域，许多奇特的微/纳生物表面现象给予人们大量的启示。

比如荷叶效应、水黾在水面上奔跑以及蝴蝶翅膀的自洁，引发了人们对超疏水材料的研究兴趣。

本文综述了仿生超疏水表面的润湿性原理、主要制备方法和应用。

毕业关键词：仿生超疏水；润湿性；制备方法；应用在时间的长河中，大自然不断地孕育生命，每一个生命体都具有其独特的艺术性、科学性。

人类在不断适应自然、认识自然的同时，逐渐开始研究自然。

仿生研究是人们学习自然，提高现有技术的有效手段。

在仿生研究领域，许多奇特的微纳生物表面现象给予了人们大量的启示与想象空间[1]。

比如荷叶效应[2] 、水黾在水面上奔跑以及蝴蝶翅膀的自洁[3]，引发了人们对仿生超疏水材料的研究兴趣。

1 润湿性原理固体表面的润湿性[4]对揭示表面亲、疏水性，强化表面疏水性能和制备疏水表面具有重要意义。

描述润湿性的指标为与水的接触角，接触角小于9O°，为亲水表面，接触角大于90°，为疏水表面，接触角大于150°，则称为超疏水表面。

Wenzel[5]假设液体始终填满固体表面上的凹槽结构，粗糙表面的表观接触角θ?与光滑平坦表面本征接触角θ存在以下关系：r（γs-g-γl-s）/γl-g=cosθ?=r cosθ，式中r是材料表面的粗糙度因子，为固液界面实际接触面积与表观接触面积之比。

而Cassie[6]认为疏水表面上的液滴不能填满粗糙表面上的凹槽，凹槽中液滴下存留空气，从而表观上的固液接触实际上是固液、固气接触共同组成，提出cosθ?=fs（1+ cosθ）-1，式中：fs是复合接触面中凸起固体面积与表观接触面积之比，其值小于1。

而Cassie和Baxter[7]从热力学角度得到适合任何复合表面接触的Cassie-Baxter方程cosθ?=f1cosθ1+ f2cosθ2，式中θ?是复合表面的表观接触角，f1、f2分别是两种介质在固体表面上所占面积的比例，θ1、θ2分别是2种介质界面间（固液、气液）的本征接触角。

２０１５年１１月 化　学　研　究５６１第２６卷第６期 ＣＨＥＭＩＣＡＬ　ＲＥＳＥＡＲＣＨ　ｈｔｔｐ：／／ｈｘｙａ．ｃｂｐｔ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ超疏水油水分离材料研究进展刘山虎１，２＊，许庆峰１，邢瑞敏１＊，中田一弥２＊（１．河南大学化学化工学院，河南开封４７５００４；　２．东京理科大学光触媒国际研究中心，千叶县野田市２６４１）摘　要：近年来，石油泄漏和有机污染物排放对环境和生态系统造成了严重甚至不可挽回的损害，油水分离已成为一个全球性的挑战，如何处理油水混合物并将其有效分离已成为目前亟待解决的问题．许多仿生超疏水材料已被用于选择性油水分离研究，显示出诱人的应用前景．本文作者简要介绍了自然界超疏水现象以及固体表面浸润性理论，分析了材料的疏水亲油原理，重点介绍了近年来超疏水油水分离材料的研究应用进展，并对本领域的研究趋势进行了展望．关键词：超疏水；超亲油；油水分离；浸润性中图分类号：Ｏ６４７．３文献标志码：Ａ文章编号：１００８－１０１１（２０１５）０６－０５６１－０９Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｐｒｏｇｒｅｓｓ　ｏｆ　ｓｕｐｅｒｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｆｏｒｏｉｌ－ｗａｔｅｒ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎＬＩＵ　Ｓｈａｎｈｕ１，２＊，ＸＵ　Ｑｉｎｇｆｅｎｇ１，ＸＩＮＧ　Ｒｕｉｍｉｎ１＊，ＮＡＫＡＴＡ，Ｋａｚｕｙａ２＊（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ａｎｄ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈｅｎａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｋａｉｆｅｎｇ，４７５００４，Ｈｅｎａｎ，Ｃｈｉｎａ；２．Ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｉｓ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｃｅｎｔｅｒ，Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｆｏｒ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔｏｋｙｏ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｙａｍａｚａｋｉ　２６４１，Ｎｏｄａ，Ｊａｐａｎ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｒｅｃｅｎｔ　ｙｅａｒｓ，ｏｉｌ　ｓｐｉｌｌａｇｅｓ　ａｎｄ　ｉｎｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｔｅ　ｄｉｓｃｈａｒｇｅ　ｏｆ　ｏｒｇａｎｉｃ　ｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ　ｈａｖｅｃａｕｓｅｄ　ｓｅｒｉｏｕｓ　ａｎｄ　ｉｒｒｅｃｏｖｅｒａｂｌｅ　ｄａｍａｇｅｓ　ｔｏ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓ；ａｎｄ　ｏｉｌ／ｗａｔｅｒ　ｓｅｐａ－ｒａｔｉｏｎ　ｈａｓ　ｂｅｃｏｍｅ　ａ　ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ　ｃｈａｌｌｅｎｇｅ．Ｈｏｗ　ｔｏ　ｄｅａｌ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ａｂｏｖｅ　ｍｉｘｔｕｒｅｓ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ　ａｎｄｒｅｃｏｖｅｒ　ｏｉｌｓ　ｆｒｏｍ　ｗａｔｅｒ　ｈａｓ　ｂｅｃｏｍｅ　ａｎ　ｕｒｇｅｎｔ　ｐｒｏｂｌｅｍ．Ｖａｒｉｏｕｓ　ｓｕｐｅｒｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ　ｍａｔｅｒｉａｌｓｈａｖｅ　ｂｅｅｎ　ｆａｂｒｉｃａｔｅｄ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ　ｏｉｌ／ｗａｔｅｒ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ，ｓｈｏｗｉｎｇ　ｔｈｅ　ｇｒｅａｔ　ｐｏｔｅｎｔｉａｌ　ｉｎ　ｔｈｅｐｒａｃｔｉｃａｌ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ，ｓｕｐｅｒｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ　ｐｈｅｎｏｍｅｎａ　ｉｎ　ｎａｔｕｒｅ，ｔｈｅｏｒｉｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅｗｅｔｔａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｓｏｌｉｄ　ｓｕｒｆａｃｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｂａｓｉｃ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ　ｏｆ　ｓｕｐｅｒｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｗｅｒｅ　ｉｎｔｒｏ－ｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｕｐｅｒｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｉｎ　ｏｉｌ－ｗａｔｅｒ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｗａｓ　ｒｅｖｉｅｗｅｄ　ｉｎｄｅｔａｉｌｓ．Ｔｈｅｎ　ｔｈｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｔｒｅｎｄ　ｏｆ　ｔｈｉｓ　ｆｉｅｌｄ　ｉｓ　ｐｒｏｓｐｅｃｔｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｕｐｅｒｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ；ｓｕｐｅｒｏｌｅｏｐｈｉｌｉｃ；ｏｉｌ－ｗａｔｅｒ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ；ｗｅｔｔａｂｉｌｉｔｙ收稿日期：２０１５－０６－０７．基金项目：国家自然科学基金（２１１０１０５６，２１１０５０２１），河南大学优秀青年人才培育基金．作者简介：刘山虎（１９７７－），男，东京理科大学客座准教授，研究方向为功能材料制备与环境应用．＊通讯联系人，Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉ－ｕｓｈａｎｈｕ＠１６３．ｃｏｍ． 随着工业和海洋石油开采的迅速发展，海上溢油事故频发．海上泄油事故会导致大量原油覆盖一片海域，从而对环境造成深远的影响；同时，日常用油随意的排放也使内陆近海水面油污染日趋严重，给人类生存环境带来极大危害［１－５］．如何有效地从水中收集和清除油类及有机污染物已经成为世界级的挑战，并引起广泛的关注．传统的除油方法包括围栏吸油法、受控燃烧法［６］、化学分散法［７］、固化法［４］、生物氧化法和浮选法［８］等．与传统方法相比，使用吸附材料进行油水分离被认为是一种简单可行的方法［９－１０］．迄今为止，沸石、活性炭、植物／碳素纤维等吸附材料［１０－１５］被用作油吸附材料，但是这些材料在吸油的同时还吸水，大大降低了油水分离效率，同时其还存在环境二次污染、循环利用率、价格高等ＤＯＩ：１０．１４００２／ｊ．ｈｘｙａ．２０１５．０６．００２｜化学研究，２０１５，２６（６）：５６１－５６９５６２　化　学　研　究２０１５年不利因素，从而制约了这些材料的实际应用［１０－１１，１６］．自从发现了自然界某些植物表面的特殊浸润性，研究人员对其表面的独特结构产生越来越大的兴趣［１７－１９］．随着研究的深入和交叉，利用材料特殊浸润性对水和油的不同作用来实现油水分离引起了广泛的关注．碳纳米管、碳酸钙粉末、金属网、ｇｒａｐｈ－ｅｍｅ三维多孔材料等材料都被应用于超疏水界面的构建和油水分离研究［２０－２４］．本文作者主要从固体浸润性出发，简要介绍其基本理论，进而对在该理论指导下合成的超疏水超亲油复合材料进行了分类综述并予以展望．１　固体表面浸润性概述１．１　自然界的超疏水现象自然界中的生命经过长达４０亿年的进化，演绎着“物竞天择，适者生存”的生命真谛，也繁衍出许多完美奇妙的功能，荷叶等表面的超疏水现象就是其中一例．荷叶表面的微纳米阶层结构和疏水的表皮蜡质的共同作用维持了水滴很高的静态接触角和较小的滚动角，从而实现超疏水和自清洁，又称为荷叶效应（ｌｏｔｕｓ－ｅｆｆｅｃｔ）［２５－２９］，如图１所示．图１　（ａ）水滴在荷叶上的照片，（ｂ）荷叶表面ＳＥＭ［３０］（ｃ）水滴滚落时带走表面污染物［３１］Ｆｉｇ．１　（ａ）Ｔｙｐｉｃａｌ　ｄｉｇｉｔａｌ　ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｓ　ｏｆ　ｓｕｐｅｒｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ　ｌｏｔｕｓ　ｌｅａｆ　ａｎｄ　ｗａｔｅｒ　ｄｒｏｐｌｅｔ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｌｏｔｕｓ　ｌｅａｆ，（ｂ）ＳＥＭ　ｉｍａｇｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｌｏｔｕｓ　ｌｅａｆ［３０］（ｃ）Ｗｉｔｈ　ｗａｔｅｒ　ｄｒｏｐｌｅｔ　ｆｌｏｗｉｎｇｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｈｅ　ｓｕｒｆａｃｅｓ，ｔｈｅ　ｃｏｎｔａｍｉｎａｎｔｓ　ａｒｅ　ｃａｒｒｉｅｄ　ａｗａｙ［３１］ 与荷叶类似，印第安水芹、水稻［３２］等叶面也是在宏观上看似光滑，而在微小尺度上具有一些特别的多阶层结构；此外，一些昆虫如蝉的翅膀［３３］、水黾的腿部［３４］等在表面也分布有特殊的微观结构，如图２所示．它们表面的微观结构形成新的气／固复合表面，可以导致其具有超疏水性从而实现水滴自由滚落［３５］．以上特殊的表面浸润性是动植物在自然界中长期选择和进化的结果，同时也为人类解决疑难问题提供了答案［３６］．图２　水稻叶［３２］（ａ）、蝉翅膀［３３］（ｂ）和水黾腿部［３４］（ｃ）的照片及其表面的ＳＥＭＦｉｇ．２　Ｏｐｔｉｃａｌ　ａｎｄ　ＳＥＭ　ｉｍａｇｅｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｓｕｒｆａｃｅｓ　ｏｆ　ｒｉｃｅ　ｌｅａｆ［３２］（ａ），ｃｉｃａｄａ［３３］（ｂ）ａｎｄ　ｗａｔｅｒ　ｓｔｒｉｄｅｒ［３４］（ｃ）１．２　固体浸润性的基本理论润湿（ｗｅｔｔｉｎｇ）从宏观上讲是一种液体从固体表面取代另外一种流体的过程［３７］，例如洗衣服时水置换衣服表面的空气就是最常见的润湿现象之一．液体在固体表面的铺展能力称为润湿性（或浸润性ｗｅｔｔａｂｉｌｉｔｙ），铺展能力越强，说明这种液体对该固ＤＯＩ：１０．１４００２／ｊ．ｈｘｙａ．２０１５．０６．００２｜化学研究，２０１５，２６（６）：５６１－５６９第６期刘山虎等：超疏水油水分离材料研究进展５６３　体表面的润湿性越好．浸润性是固体材料重要的物理化学性质［３８］，影响固体表面浸润性的因素主要有两个：表面自由能和微观几何结构［３９－４１］．由表面自由能考察，ＢＡＩＮ和ＷＨＩＴＥＳＩＤＥＳ［４２－４３］提出表面最外层的原子或者原子基团的性质及排布情况决定了固体表面的润湿性，这为研究者能动地通过表面修饰改变固体表面的润湿性质提供了重要参考．此外，在不改变表面自由能的情况下，可以仅仅通过调整表面微结构参数就能得到超浸润性表面［４４－４５］，这为研究者通过固体表面形貌的构筑而改变其润湿性质提供了另一重要规律．表面浸润性反映了液滴在固体表面的铺展程度，一般用接触角来表征，可通过Ｙｏｕｎｇ’ｓ方程来阐释理想光滑平整固体表面的受力平衡：γＳＶ＝γＳＬ＋γＬＶｃｏｓθ即ｃｏｓθ＝γＳＶ－γＳＬγＬＶ式中：γＳＶ、γＳＬ和γＬＶ分别表示固－气界面、固－液界面和液－气界面的表面自由能；θ为平衡接触角．如图３模型所示，将液体滴在理想的光滑固体表面，液体不完全展开而是与固体表面形成θ角，就是接触角，表明各个界面表面张力达到平衡，液滴在固体表面上处于稳态（或亚稳态），使得体系总能量趋于最小．一般当接触角大于１５０°，滚动角小于１０°时，可以称该固体表面为超疏水表面；当水滴／油滴与材料表面的接触角接近于０°时，则可称之为超亲水／超亲油表面［４６］．对于粗糙表面，ＷＥＮＺＥＬ，ＣＡＳＳＩＥ和ＢＡＸＴＥ三位科学家对粗糙表面的表面张力与接触角的关系进行了进一步的修正，分别得到Ｗｅｎｚｅｌ方程和Ｃａｓｓｉｅ－Ｂａｘｔｅｒ方程［４７－５０］．当表面结构疏水性较强时，液滴并不能完全浸润粗糙表面，而使空气存在于凹槽里，阻挡了液滴和固体表面之间的接触，此时其表观接触角值的大小就不仅仅与本征接触角相关，而且与液―固相和液―气相之间的接触角有关．图３　接触角示意图Ｆｉｇ．３　Ｓｃｈｅｍｅ　ｏｆ　ｃｏｎｔａｃｔ　ａｎｇｌｅｓ２　超疏水油水分离材料的应用根据以上讨论，制备特殊浸润性材料的主要方法就是在物质表面有效构筑微纳米粗糙结构并在粗糙表面上进行修饰．超亲水表面一般具有较高的表面自由能，大于水的表面张力，如干净玻璃、金属等表面．由于水的表面张力大于油的表面张力，故一般空气中超亲水表面亦是超亲油表面．如果需要同时具备疏水和亲油的性质，材料的表面自由能要介于油（２０～３０ｍＮ／ｍ）和水（７２ｍＮ／ｍ）之间，辅以表面微结构的调整可以实现超疏水／超亲油的性质．这类材料从物理形态可大致分为超疏水粉末材料、超疏水网膜材料和超疏水三维多孔材料．２．１　超疏水粉末材料利用粉末制备超疏水油水分离材料，其优点是粉末比表面积大，理论上可以吸附大量油，但正是由于其形貌的限制，吸附一定体积的油需要大量的粉末，循环利用较难．研究较多的是超疏水碳酸钙粉末［２１］和磁性超疏水粉末［５１－５３］．ＡＲＢＡＴＡＮ等［２１］将硬脂酸在加热搅拌下修饰在碳酸钙粉末表面得到具有超疏水超亲油的碳酸钙粉末，可以将９９％以上的原油和柴油从油水混合物中分离出来，具有很好的油水分离性能．磁性超疏水粉末材料可以利用外界磁场来将其收集并与水分离，轻松解决收集分离难的问题．ＰＡＮ等［５１］和ＢＡＮＥＲＪＥＥ课题组［５２］分别报道了Ｆｅ２Ｏ３＠Ｃ和Ｃａｒｂｏｎ－Ｆｅ３Ｏ４超疏水亲油纳米颗粒的制备，郭志光等［５３］利用仿生贻贝的黏附蛋白作用机理制备出超疏水Ｆｅ３Ｏ４／聚多巴胺复合纳米颗粒，这三者都具有超疏水超亲油的性质和磁性响应．如图４所示，可以将这些具有磁性的超疏水粉末应用于油水分离，利用外界磁场控制粉末材料的移动与分离，解决了粉末材料在吸附油品后无法从水面分离的缺陷．但是在大范围油水分离应用中，粉末材料的后处理依旧是本方法的瓶颈．复合磁性功能或者负载在合适的载体上是粉末油水分离材料进一步研究的思路之一．２．２　超疏水网膜材料超疏水网膜材料的油水分离方式主要有过滤和吸附两种：超疏水网膜过滤是将油水混合物通过超疏水网膜材料，将压强控制在一定范围内，使油滴可以渗入网孔滴下，而水滴无法从网孔中透过，从而实现油水分离；超疏水网膜吸附是直接用超疏水网膜材料浸入油水混合液中，利用其超疏水超亲油性质将油污吸附．超疏水网膜过滤材料研究较多的是金属网材料．江雷课题组［２２］通过一种简单经济的喷雾干燥方法首次制成油水分离滤网，将聚四氟乙烯、黏合剂、表面活性剂喷涂在不锈钢网上，经过高温处理后在ＤＯＩ：１０．１４００２／ｊ．ｈｘｙａ．２０１５．０６．００２｜化学研究，２０１５，２６（６）：５６１－５６９５６４　化　学　研　究２０１５年不锈钢网表面形成粗糙的ＰＴＦＥ层，其具有超疏水和超亲油的特性，可通过过滤将油水混合物分离．这种制备工艺简单的喷涂方法，可以通过进一步工艺或者配方改进，实现大规模制备，将不锈钢网载ＰＴＦＥ层组装成循环油水分离装置，实现工业化油水分离［５４－５６］．自此以不锈钢网为基材，利用各种工艺方法（如化学气相沉积法［５７］、溶液浸泡法［５８－５９］、静电沉积―静电自组装（ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ　ｓｅｌｆ－ａｓｓｅｍ－ｂｌｙ）法［６０］等）制备超疏水超亲油不锈钢滤网材料的研究报道越来越多．此外，研究较多的基底材料还有铜网，制备超疏水铜网的主要方法就是在铜网表面上运用不同的工艺构造粗糙结构，再用低表面能化合物修饰．ＷＡＮＧ等［６１］运用简单刻蚀法，将铜网用４ｍｏｌ／Ｌ的硝酸溶液刻蚀４ｍｉｎ，然后浸泡在浓度为１ｍｍｏｌ／Ｌ的十六烷基硫醇溶液中１ｈ制成有很好的耐蚀性的超疏水超亲油铜网，可以实现高效油水分离．制成的铜网在不同ｐＨ的水溶液和ＮａＣｌ水溶液中浸泡２４ｈ后水的接触角仍保持在１５０°以上，证明其具有较好的耐蚀性．ＧＡＯ等［６２］利用低温水热法在铜网基底上形成一层ＴｉＯ２膜，再经过磷酸正十八酯（ＯＤＰ）浸泡４８ｈ得超疏水的ＴｉＯ２基铜网，将其与另一片未经过ＯＤＰ修饰的铜网合拢在一起就得到超疏水－超亲水可逆转的双层滤网．如图５所示，油水混合后经过超疏水双层铜网，油顺利漏下而水被挡住，然后经紫外光照射ＯＤＰ降解而是表面的浸润性由超疏水变为超亲水，与此同时水中可溶污染物也能够被降解掉．图４　磁性超疏水粉末油水分离及磁性收集过程示意图［５１］Ｆｉｇ．４　Ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｒｅｍｏｖａｌ　ｏｆ　ｏｉｌ　ｆｒｏｍ　ｗａｔｅｒ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｈｉｇｈｌｙ　ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ　Ｆｅ２Ｏ３＠Ｃｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ　ｕｎｄｅｒ　ｅｘｔｅｒｎａｌ　ｍａｇｎｅｔｉｃ　ｆｉｅｌｄ［５１］图５　超疏水双层铜网进行油水分离和净化水的示意图［６２］Ｆｉｇ．５　Ｔｈｅ　ｓｃｈｅｍａｔｉｃ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｗａｔｅｒ　ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｂｙ　ｕｓｉｎｇａ　ｄｏｕｂｌｅ－ｌａｙｅｒ　ＴｉＯ２－ｂａｓｅｄ　ｍｅｓｈ　ｆｉｌｍ［６２］ ＷＡＮＧ等［２３］制出了一个能够收集溢油的微型装置（图６）．利用高温氧化使铜网表面形成氧化铜，再用软脂酸（ＰＡ）进行表面改进，将其制作成一个盒状的装置，并接触甲苯－水的混合液，可以看到甲苯被盒子快速吸入，并逐渐充满整个盒子，整个过程不超过２ｍｉｎ，分离效率达到９６％．除此之外，还可以使用电化学沉积的方式［６３－６４］或者电化学阳极氧化法［６５］在铜网表面构筑粗糙微纳米结构，然后修饰低表面能化合物使其具有超疏水／超亲油的特性．图６　氧化铜盒状装置油收集过程［２３］Ｆｉｇ．６　Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｓ　ｏｆ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｓｅｐａｒａｔｉｎｇ　ｔｏｌｕｅｎｅ　ｆｒｏｍｗａｔｅｒ　ｕｓｉｎｇ　ｔｈｅ　ａｓ　ｐｒｅｐａｒｅｄ　ｍｉｎｉａｔｕｒｅ　ｂｏｘ［２３］ＤＯＩ：１０．１４００２／ｊ．ｈｘｙａ．２０１５．０６．００２｜化学研究，２０１５，２６（６）：５６１－５６９第６期刘山虎等：超疏水油水分离材料研究进展５６５　超疏水网膜吸附材料的基底有滤纸、纤维布以及制备的薄膜等．ＺＨＡＮＧ等［６６－６７］运用不同的方法制备ＴｉＯ２颗粒，并运用不同的工艺方法将其负载在滤纸上制备成超疏水／超亲油表面．ＴＵ等［６８］通过一步法制备出超疏水／超亲油聚苯乙烯表面，他们利用喷涂法在纤维基底的表面上形成微纳米结构的聚苯乙烯微球，其具有超疏水／超亲油性，能够达到很好的油水分离效果．此外还有通过纤维或纳米线组装而成的超疏水薄膜［６９－７０］、表面修饰微米颗粒的疏水聚氨酯薄膜［７１］等．这类油水分离网膜吸附材料可通过浸渍的方式直接吸收油品，实现油水混合物的分离（图７），使用起来较为方便．缺点是吸油能力一般较弱，不适合分离大量的油水混合物，并且过滤过程中施加压力可能会导致水相穿过滤网／滤膜，影响分离效果．图７　改性滤纸吸油过程［６６］Ｆｉｇ．７　Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｓ　ｏｆ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｓｅｐａｒａｔｉｎｇ　ｏｉｌ　ｆｒｏｍｗａｔｅｒ　ｕｓｉｎｇ　ｔｈｅ　ｍｏｄｉｆｉｅｄ　ｆｉｌｔｅｒ　ｐａｐｅｒ［６６］２．３　超疏水三维多孔材料三维多孔吸附材料因其具有多孔、低密度、价格低廉、可就地重复吸油等优势，成为了现今制备超疏水油水分离材料新的研究热点，研究较多的有气凝胶、海绵或泡沫等．超疏水的气凝胶具有多孔结构和疏水／亲油特性，使其成为性能优良的吸油材料．ＹＵ课题组［７２］和ＺＨＡＮＧ课题组［７３］分别将细菌纤维素和原棉经过碳化制备出一种对有机溶液有极好选择性吸收的碳纤维气凝胶，更为重要的是能够根据所吸油的品种来选择通过蒸馏、燃烧或者挤压等不同的方式将这种气凝胶再生，使其得以实现循环利用．此外，研究者还报道了纤维素气凝胶［７４－７５］、硅气凝胶［７６］、石墨烯气凝胶［７７］等材料的制备并用于油水分离．海绵是一种轻质多孔的材料，近年来因其自身的多孔性、弹性、易大量工业生产等特点被制备成超疏水／超亲油材料，应用在油水分离方面．ＦＡＮＧ等［７８］以高含氮量的聚三聚氰胺甲醛海绵为基体，通过氮气环境４００℃热解和三甲基氯硅烷超疏水改性处理制备出一种多功能海绵，其具有超轻、耐高温、可压缩性，并且具有很高的油水分离能力，能吸收是其自身重量１５８倍的油品，然后再通过燃烧或挤压将吸收的油去除（图８）．图８　ＵＦＣ海绵通过燃烧（ａ）和挤压（ｂ）方法再生［７８］Ｆｉｇ．８　Ｔｈｅ　ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＵＦＣ　ｆｏａｍｓ　ｖｉａ（ａ）ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ　ａｎｄ（ｂ）ｓｑｕｅｅｚｉｎｇ［７８］ ＲＵＡＮ等［７９］利用三聚氰胺泡沫经过简单温和的两步反应制备出具有卓越吸收能力和阻燃性能的超疏水泡沫．首先通过多巴胺聚合在三聚氰胺泡沫表面覆盖一层聚多巴胺薄膜，然后在全氟硫代癸烷溶液中疏水改性，改性后的泡沫具有很好的油水分离性能，并可通过高温或挤压再次利用，经过１００次的吸收和挤压过程其形貌仍然保持完整且水滴接触角高达１５８．３°，展现出极佳的耐用性能．ＺＨＡＮＧ等［８０］采用一种新奇有效的甲硅烷基化过程制备了纳米纤维素海绵，其较传统有机多孔材料具有更好的弹性，同时具有超疏水和超亲油性，能够吸收大量的油品，高达其自身质量的１００倍．除此之外，研究者还报道了石墨烯海绵［８１］、碳纳米管（ＣＮＴ）海绵［８２］、炭黑（ＣＳ）海绵［８３］、聚乙烯乙酸甲醛海绵［１６］等用于油水分离的研究．聚氨酯（Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ，ＰＵ）海绵具有丰富的孔隙结构和良好的弹性，并且易发泡制备，价格低廉，能够大规模生产，近年来得到广泛的研究，尤其是在油水分离方面，聚氨酯海绵成为了良好的制备超疏水材料的基底．江雷课题组［２６］利用铬酸溶液腐蚀在聚氨酯海绵表面铸造粗糙表面，再用氟硅烷（ＦＡＳ）表面修饰得到具有自清洁和能油水分离的多功能海ＤＯＩ：１０．１４００２／ｊ．ｈｘｙａ．２０１５．０６．００２｜化学研究，２０１５，２６（６）：５６１－５６９５６６　化　学　研　究２０１５年绵材料，具有超疏水和超亲油的同时能够耐酸碱腐蚀、且能达到约９５％的油水分离效率．ＷＡＮＧ等［８４］将聚氨酯海绵通过在ＣＮＴ／ＰＤＭＳ悬浮液中反复浸泡－干燥制备出一种强大的超疏水超亲油材料，将其与真空装置连接起来就可以一次性连续快速地从水表面吸收是其自身质量３５　０００倍的油品（图９），同时对无表面活性剂的油包水型乳液也能达到很高的分离效果．图９　连续油水分离系统［８４］Ｆｉｇ．９　Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　ｏｉｌ／ｗａｔｅｒ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ［８４］ ＣＡＬＣＡＧＮＩＬＥ等［８５］在聚氨酯海绵表面负载超顺磁性氧化铁颗粒，再经聚四氟乙烯改性等一系列复杂过程制备出具有磁性响应的超疏水超亲油海绵，改性后的海绵对水的接触角达到１６０°，能够在磁铁驱动下将水面上的油快速吸收（图１０）．ＧＡＯ等［８６］采用溶液浸渍法使聚氨酯海绵表面覆盖上氧化石墨烯片层，在８０℃下用肼将氧化石墨烯还原１ｈ得到超疏水／超亲油海绵材料，其具有很高的吸油能力．此外，还有利用多巴胺聚合将碳纳米管负载在聚氨酯结构上制成的超疏水／超亲油海绵材料［８７］，采用溶液浸泡法制备的负载Ｃｕ－Ｃ１１Ｈ２３ＣＯＯＡｇ纳米颗粒的超疏水海绵材料［８８］，以及ＰＡＮ课题组［８９］以聚氨酯海绵为基底先经过热解－嫁接制备的一系列超轻磁性Ｆｅ２Ｏ３／Ｃ、Ｃｏ／Ｃ和Ｎｉ／Ｃ海绵复合材料，这些材料经过聚硅氧烷表面改性即可形成超疏水／超亲油海绵．图１０　磁场驱动下油水分离过程［８５］Ｆｉｇ．１０　Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｓ　ｏｆ　ｒｅｍｏｖａｌ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｏｉｌ　ｂｙ　ｔｈｅｍａｇｎｅｔｉｃａｌｌｙ　ｄｒｉｖｅｎ　ＰＵ／ＮＰｓ／ＰＴＦＥ　ｓａｍｐｌｅ［８５］３　展望基于特殊浸润性原理的油水分离材料在处理海洋溢油以及工业油水分离领域展现了良好的应用前景．但由于目前的技术及开发成本等限制，商业化的相关产品还不多．后续研究还需要加强基于浸润性原理的基础研究，并用于指导油水分离相关产品的开发．如何改善表面低表面能修饰方法，优化制备工艺及后处理过程，建立低成本高效油水分离体系仍然是后续研究的目标．此外，未来的研究还应关注特殊条件下油水混合物中微量油或者微量水的去除．参考文献：［１］ＮＯＲＤＶＩＫ　Ａ　Ｂ，ＳＩＭＭＯＮＳ　Ｊ　Ｌ，ＢＩＴＴＩＮＧ　Ｋ　Ｒ，ｅｔ　ａｌ．Ｏｉｌ　ａｎｄ　ｗａｔｅｒ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｍａｒｉｎｅ　ｏｉｌ　ｓｐｉｌｌ　ｃｌｅａｎ－ｕｐ　ｏｐ－ｅｒａｔｉｏｎｓ［Ｊ］．Ｓｐｉｌｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｂｕｌｌｅｔｉｎ，１９９６，３（３）：１０７－１２２．［２］ＳＨＡＮＮＯＮ　Ｍ　Ａ，ＢＯＨＮ　Ｐ　Ｗ，ＥＬＩＭＥＬＥＣＨ　Ｍ，ｅｔａｌ．Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｆｏｒ　ｗａｔｅｒ　ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｔｈｅｃｏｍｉｎｇ　ｄｅｃａｄｅｓ［Ｊ］．Ｎａｔｕｒｅ，２００８，４５２（７１８５）：３０１－３１０．［３］ＤＡＬＴＯＮ　Ｔ，ＪＩＮ　Ｄ．Ｅｘｔｅｎｔ　ａｎｄ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｏｆ　ｖｅｓｓｅｌ　ｏｉｌｓｐｉｌｌｓ　ｉｎ　ＵＳ　ｍａｒｉｎｅ　ｐｒｏｔｅｃｔｅｄ　ａｒｅａｓ［Ｊ］．Ｍａｒ　Ｐｏｌｌｕｔ　Ｂｕｌｌ，２０１０，６０（１１）：１９３９－１９４５．［４］ＪＡＤＨＡＶ　Ｓ　Ｒ，ＶＥＭＵＬＡ　Ｐ　Ｋ，ＫＵＭＡＲ　Ｒ，ｅｔ　ａｌ．Ｓｕｇａｒ－ｄｅｒｉｖｅｄ　ｐｈａｓｅ－ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ　ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　ｇｅｌａｔｏｒｓ　ａｓ　ｍｏｄ－ｅｌ　ｓｏｌｉｄｉｆｉｅｒｓ　ｆｏｒ　ｏｉｌ　ｓｐｉｌｌｓ［Ｊ］．Ａｎｇｅｗ　Ｃｈｅｍ　Ｉｎｔ　Ｅｄ，２０１０，４９（４２）：７６９５－７６９８．［５］ＨＡＳＳＬＥＲ　Ｂ．Ａｃｃｉｄｅｎｔａｌ　ｖｅｒｓｕｓ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ　ｏｉｌ　ｓｐｉｌｌｓｆｒｏｍ　ｓｈｉｐｐｉｎｇ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｂａｌｔｉｃ　ｓｅａ：ｒｉｓｋ　ｇｏｖｅｒｎａｎｃｅ　ａｎｄｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ［Ｊ］．Ａｍｂｉｏ，２０１１，４０（２）：１７０－１７８．ＤＯＩ：１０．１４００２／ｊ．ｈｘｙａ．２０１５．０６．００２｜化学研究，２０１５，２６（６）：５６１－５６９第６期刘山虎等：超疏水油水分离材料研究进展５６７［６］ＢＵＩＳＴ　Ｉ，ＰＯＴＴＥＲ　Ｓ，ＮＥＤＷＥＤ　Ｔ，ｅｔ　ａｌ．Ｈｅｒｄｉｎｇｓｕｒｆａｃｔａｎｔｓ　ｔｏ　ｃｏｎｔｒａｃｔ　ａｎｄ　ｔｈｉｃｋｅｎ　ｏｉｌ　ｓｐｉｌｌｓ　ｉｎ　ｐａｃｋ　ｉｃｅｆｏｒ　ｉｎ　ｓｉｔｕ　ｂｕｒｎｉｎｇ［Ｊ］．Ｃｏｌｄ　Ｒｅｇｉｏｎｓ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈ－ｎｏｌｏｇｙ，２０１１，６７（１／２）：３－２３．［７］ＫＵＪＡＷＩＮＳＫＩ　Ｅ　Ｂ，ＫＩＤＯ　ＳＯＵＬＥ　Ｍ　Ｃ，ＶＡＬＥＮ－ＴＩＮＥ　Ｄ　Ｌ，ｅｔ　ａｌ．Ｆａｔｅ　ｏｆ　ｄｉｓｐｅｒｓａｎｔｓ　ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅｄｅｅｐｗａｔｅｒ　ｈｏｒｉｚｏｎ　ｏｉｌ　ｓｐｉｌｌ［Ｊ］．Ｅｎｖｉｒｏｎ　Ｓｃｉ　Ｔｅｃｈｎｏｌ，２０１１，４５（４）：１２９８－１３０６．［８］胡晓林，刘红兵．几种油水分离技术介绍［Ｊ］．热力发电，２００８，３７（３）：９１－９２．［９］ＣＨＵ　Ｙ，ＰＡＮ　Ｑ．Ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｌｙ　ｍａｃｒｏｐｏｒｏｕｓ　Ｆｅ／Ｃ　ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ　ａｓ　ｈｉｇｈｌｙ　ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ　ｏｉｌ－ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ　ｍａ－ｔｅｒｉａｌｓ［Ｊ］．ＡＣＳ　Ａｐｐｌ　Ｍａｔｅｒ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ，２０１２，４（５）：２４２０－２４２５．［１０］ＡＤＥＢＡＪＯ　Ｍ　Ｏ，ＦＲＯＳＴ　Ｒ　Ｌ，ＫＬＯＰＲＯＧＧＥ　Ｊ　Ｔ，ｅｔａｌ．Ｐｏｒｏｕｓ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｆｏｒ　ｏｉｌ　ｓｐｉｌｌ　ｃｌｅａｎｕｐ：Ａ　ｒｅｖｉｅｗ　ｏｆｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　ａｎｄ　ａｂｓｏｒｂｉｎｇ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ［Ｊ］．Ｊ　Ｐｏｒｏｕｓ　Ｍａｔｅｒ，２００３，１０：１５９－１７０．［１１］ＢＡＹＡＴ　Ａ，ＡＧＨＡＭＩＲＩ　Ｓ　Ｆ，ＭＯＨＥＢ　Ａ，ｅｔ　ａｌ．Ｏｉｌｓｐｉｌｌ　ｃｌｅａｎｕｐ　ｆｒｏｍ　ｓｅａ　ｗａｔｅｒ　ｂｙ　ｓｏｒｂｅｎｔ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ［Ｊ］．Ｃｈｅｍ　Ｅｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏｌ，２００５，２：１５２５－１５２８．［１２］ＡＨＭＡＤ　Ａ　Ｌ，ＳＵＭＡＴＨＩ　Ｓ，ＨＡＭＥＥＤ　Ｂ　Ｈ．Ｒｅｓｉｄ－ｕａｌ　ｏｉｌ　ａｎｄ　ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ　ｓｏｌｉｄ　ｒｅｍｏｖａｌ　ｕｓｉｎｇ　ｎａｔｕｒａｌ　ａｄｓｏｒ－ｂｅｎｔｓ　ｃｈｉｔｏｓａｎ，ｂｅｎｔｏｎｉｔｅ　ａｎｄ　ａｃｔｉｖａｔｅｄ　ｃａｒｂｏｎ：Ａ　ｃｏｍ－ｐａｒａｔｉｖｅ　ｓｔｕｄｙ［Ｊ］．Ｃｈｅｍ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒ　Ｊ，２００５，１０８（１／２）：１７９－１８５．［１３］ＳＡＩＤ　ＡＥＬ　Ａ，ＬＵＤＷＩＣＫ　Ａ　Ｇ，ＡＧＬＡＮ　Ｈ　Ａ．Ｕｓｅ－ｆｕｌｎｅｓｓ　ｏｆ　ｒａｗ　ｂａｇａｓｓｅ　ｆｏｒ　ｏｉｌ　ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ：ａ　ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆ　ｒａｗ　ａｎｄ　ａｃｙｌａｔｅｄ　ｂａｇａｓｓｅ　ａｎｄ　ｔｈｅｉｒ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ［Ｊ］．Ｂｉｏｒｅｓｏｕｒ　Ｔｅｃｈｎｏｌ，２００９，１００（７）：２２１９－２２２２．［１４］ＡＬＩ　Ｎ，ＥＬ－ＨＡＲＢＡＷＩ　Ｍ，ＪＡＢＡＬ　Ａ　Ａ，ｅｔ　ａｌ．Ｃｈａｒ－ａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ａｎｄ　ｏｉｌ　ｓｏｒｐｔｉｏｎ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ　ｏｆ　ｋａｐｏｋ　ｆｉｂｒｅ，ｓｕｇａｒｃａｎｅ　ｂａｇａｓｓｅ　ａｎｄ　ｒｉｃｅ　ｈｕｓｋｓ：ｏｉｌ　ｒｅｍｏｖａｌ　ｓｕｉｔａｂｉｌｉｔｙｍａｔｒｉｘ［Ｊ］．Ｅｎｖｉｒｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌ，２０１２，３３（１／６）：４８１－４８６．［１５］ＺＨＯＵ　Ｘ－Ｍ，ＣＨＵＡＩ　Ｃ－Ｚ．Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　ａｎｄ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａ－ｔｉｏｎ　ｏｆ　ａ　ｎｏｖｅｌ　ｈｉｇｈ－ｏｉｌ－ａｂｓｏｒｂｉｎｇ　ｒｅｓｉｎ［Ｊ］．Ｊ　ＡｐｐｌＰｏｌｙｍ　Ｓｃｉ，２０１０，１１５（６）：３３２１－３３２５．［１６］ＰＡＮ　Ｙ，ＳＨＩ　Ｋ，ＰＥＮＧ　Ｃ，ｅｔ　ａｌ．Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｈｙｄｒｏ－ｐｈｏｂｉｃ　ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ－ａｌｃｏｈｏｌ　ｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ　ｓｐｏｎｇｅｓ　ａｓ　ａｂ－ｓｏｒｂｅｎｔｓ　ｆｏｒ　ｏｉｌ　ｓｐｉｌｌ［Ｊ］．ＡＣＳ　Ａｐｐｌ　Ｍａｔｅｒ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ，２０１４，６（１１）：８６５１－８６５９．［１７］ＨＯＮＧ　Ｊ　Ｋ，ＢＡＥ　Ｗ　Ｋ，ＬＥＥ　Ｈ　Ｍ，ｅｔ　ａｌ．Ｔｕｎａｂｌｅ　ｓｕ－ｐｅｒｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ　ａｎｄ　ｏｐｔｉｃａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ｃｏｌｌｏｉｄａｌ　ｆｉｌｍｓｃｏａｔｅｄ　ｗｉｔｈ　ｂｌｏｃｋ－ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ－ｍｉｃｅｌｌｅ／ｍｉｃｅｌｌｅ－ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒｓ［Ｊ］．Ａｄｖ　Ｍａｔｅｒ，２００７，１９（２４）：４３６４－４３６９．［１８］ＫＯＣＨ　Ｋ，ＢＡＲＴＨＬＯＴＴ　Ｗ，ＢＡＲＴＨＬＯＴＴ　Ｗ．Ｄｉ－ｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　ｗｅｔｔｉｎｇ　ｏｆ　ｐｌａｎｔｓｕｒｆａｃｅｓ［Ｊ］．Ｓｏｆｔ　Ｍａｔｔｅｒ，２００８，４（１０）：１９４３－１９６３．［１９］ＹＯＯＮ　Ｍ，ＫＩＭ　Ｙ，ＣＨＯ　Ｊ．Ｍｕｌｔｉｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ　ｃｏｌｌｏｉｄｓｗｉｔｈ　ｏｐｔｉｃａｌ，ｍａｇｎｅｔｉｃ，ａｎｄ　ｓｕｐｅｒｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｅｒｉｖｅｄ　ｆｒｏｍ　ｎｕｃｌｅｏｐｈｉｌｉｃ　ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｉｏｎ－ｉｎｄｕｃｅｄ　ｌａｙｅｒ－ｂｙ－ｌａｙｅｒ　ａｓｓｅｍｂｌｙ　ｉｎ　ｏｒｇａｎｉｃ　ｍｅｄｉａ［Ｊ］．ＡＣＳ　Ｎａｎｏ，２０１１，５（７）：５４１７－５４２６．［２０］ＧＵＩ　Ｘ，ＷＥＩ　Ｊ，ＷＡＮＧ　Ｋ，ｅｔ　ａｌ．Ｃａｒｂｏｎ　ｎａｎｏｔｕｂｅｓｐｏｎｇｅｓ［Ｊ］．Ａｄｖ　Ｍａｔｅｒ，２０１０，２２（５）：６１７－６２１．［２１］ＡＲＢＡＴＡＮ　Ｔ，ＦＡＮＧ　Ｘ，ＳＨＥＮ　Ｗ．Ｓｕｐｅｒｈｙｄｒｏｐｈｏ－ｂｉｃ　ａｎｄ　ｏｌｅｏｐｈｉｌｉｃ　ｃａｌｃｉｕｍ　ｃａｒｂｏｎａｔｅ　ｐｏｗｄｅｒ　ａｓ　ａ　ｓｅｌｅｃ－ｔｉｖｅ　ｏｉｌ　ｓｏｒｂｅｎｔ　ｗｉｔｈ　ｐｏｔｅｎｔｉａｌ　ｕｓｅ　ｉｎ　ｏｉｌ　ｓｐｉｌｌ　ｃｌｅａｎ－ｕｐｓ［Ｊ］．Ｃｈｅｍ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒ　Ｊ，２０１１，１６６（２）：７８７－７９１．［２２］ＦＥＮＧ　Ｌ，ＺＨＡＮＧ　Ｚ，ＭＡＩ　Ｚ，ｅｔ　ａｌ．Ａ　ｓｕｐｅｒ－ｈｙｄｒｏ－ｐｈｏｂｉｃ　ａｎｄ　ｓｕｐｅｒ－ｏｌｅｏｐｈｉｌｉｃ　ｃｏａｔｉｎｇ　ｍｅｓｈ　ｆｉｌｍ　ｆｏｒ　ｔｈｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｏｉｌ　ａｎｄ　ｗａｔｅｒ［Ｊ］．Ａｎｇｅｗ　Ｃｈｅｍ　Ｉｎｔ　Ｅｄ，２００４，４３（１５）：２０１２－２０１４．［２３］ＷＡＮＧ　Ｆ，ＬＥＩ　Ｓ，ＸＵＥ　Ｍ，ｅｔ　ａｌ．Ｓｕｐｅｒｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃａｎｄ　ｓｕｐｅｒｏｌｅｏｐｈｉｌｉｃ　ｍｉｎｉａｔｕｒｅ　ｄｅｖｉｃｅ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ　ｏｆｏｉｌｓ　ｆｒｏｍ　ｗａｔｅｒ　ｓｕｒｆａｃｅｓ［Ｊ］．Ｊ　Ｐｈｙｓ　Ｃｈｅｍ　Ｃ，２０１４，１１８（１２）：６３４４－６３５１．［２４］ＮＧＵＹＥＮ　Ｄ　Ｄ，ＴＡＩ　Ｎ　Ｈ，ＬＥＥ　Ｓ　Ｂ，ｅｔ　ａｌ．Ｓｕｐｅｒｈｙ－ｄｒｏｐｈｏｂｉｃ　ａｎｄ　ｓｕｐｅｒｏｌｅｏｐｈｉｌｉｃ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ｇｒａｐｈｅｎｅ－ｂａｓｅｄ　ｓｐｏｎｇｅｓ　ｆａｂｒｉｃａｔｅｄ　ｕｓｉｎｇ　ａ　ｆａｃｉｌｅ　ｄｉｐ　ｃｏａｔｉｎｇ　ｍｅｔｈ－ｏｄ［Ｊ］．Ｅｎｅｒｇｙ　＆Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，２０１２，５（７）：７９０８－７９１２．［２５］陈恒真，耿铁，张霞，等．超疏水表面研究进展［Ｊ］．化学研究，２０１３，２４（４）：４３４－４４０．［２６］ＺＨＡＮＧ　Ｘ，ＬＩ　Ｚ，ＬＩＵ　Ｋ，ｅｔ　ａｌ．Ｂｉｏｉｎｓｐｉｒｅｄ　ｍｕｌｔｉｆｕｎｃ－ｔｉｏｎａｌ　ｆｏａｍ　ｗｉｔｈ　ｓｅｌｆ－ｃｌｅａｎｉｎｇ［Ｊ］．Ａｄｖ　Ｆｕｎｃｔ　Ｍａｔｅｒ，２０１３，２３：２８８１－２８８６．［２７］ＢＡＲＴＨＬＯＴＴ　Ｗ，ＮＥＩＮＨＵＩＳ　Ｃ．Ｐｕｒｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓａｃｒｅｄｌｏｔｕｓ，ｏｒ　ｅｓｃａｐｅ　ｆｒｏｍ　ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ　ｓｕｒｆａｃｅｓ［Ｊ］．Ｐｌａｎｔａ，１９９７，２０２（１）：１－８．［２８］ＮＥＩＮＨＵＩＳ　Ｃ，ＢＡＲＴＨＬＯＴＴ　Ｗ．Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎａｎｄ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｏｆ　ｗａｔｅｒ－ｒｅｐｅｌｌｅｎｔ，ｓｅｌｆ－ｃｌｅａｎｉｎｇ　ｐｌａｎｔｓｕｒｆａｃｅｓ［Ｊ］．Ａｎｎａｌｓ　ｏｆ　Ｂｏｔａｎｙ，１９９７，７９（６）：６６７－６７７．［２９］ＦＥＮＧ　Ｌ，ＬＩ　Ｓ，ＬＩ　Ｙ，ｅｔ　ａｌ．Ｓｕｐｅｒ－ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ　ｓｕｒ－ｆａｃｅｓ：Ｆｒｏｍ　ｎａｔｕｒａｌ　ｔｏ　ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ［Ｊ］．Ａｄｖ　Ｍａｔｅｒ，２００２，１４（２４）：１８５７－１８６０．［３０］ＬＩＵ　Ｋ，ＺＨＡＮＧ　Ｍ，ＺＨＡＩ　Ｊ，ｅｔ　ａｌ．Ｂｉｏｉｎｓｐｉｒｅｄ　ｃｏｎ－ｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｍｇ－Ｌｉ　ａｌｌｏｙｓ　ｓｕｒｆａｃｅｓ　ｗｉｔｈ　ｓｔａｂｌｅ　ｓｕｐｅｒｈｙ－ｄｒｏｐｈｏｂｉｃｉｔｙ　ａｎｄ　ｉｍｐｒｏｖｅｄ　ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ　ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ［Ｊ］．Ａｐ－ｐｌ　Ｐｈｙｓ　Ｌｅｔｔ，２００８，９２（１８）：１８３１０３．［３１］ＰＡＴＡＮＫＡＲ　Ｎ　Ａ．Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｓｕｐｅｒｈｙｄｒｏｐｈｏ－ｂｉｃ　ｓｔａｔｅｓ　ｏｎ　ｒｏｕｇｈ　ｓｕｒｆａｃｅｓ［Ｊ］．Ｌａｎｇｍｕｉｒ，２００４，２０（１７）：７０９７－７１０２．［３２］ＧＵＯ　Ｚ，ＬＩＵ　Ｗ．Ｂｉｏｍｉｍｉｃ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｓｕｐｅｒｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃｐｌａｎｔ　ｌｅａｖｅｓ　ｉｎ　ｎａｔｕｒｅ：ｂｉｎａｒｙ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｕｎｉｔａｒｙ　ｓｔｒｕｃ－ｔｕｒｅ［Ｊ］．Ｐｌａｎｔ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，２００７，１７２（６）：１１０３－１１１２．ＤＯＩ：１０．１４００２／ｊ．ｈｘｙａ．２０１５．０６．００２｜化学研究，２０１５，２６（６）：５６１－５６９５６８　化　学　研　究２０１５年［３３］ＧＵＯ　Ｃ，ＦＥＮＧ　Ｌ，ＺＨＡＩ　Ｊ，ｅｔ　ａｌ．Ｌａｒｇｅ－ａｒｅａ　ｆａｂｒｉｃａ－ｔｉｏｎ　ｏｆ　ａ　ｎａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ－ｉｎｄｕｃｅｄ　ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ　ｓｕｒｆａｃｅｆｒｏｍ　ａ　ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃ　ｐｏｌｙｍｅｒ［Ｊ］．ＣｈｅｍＰｈｙｓＣｈｅｍ，２００４，５（５）：７５０－７５３．［３４］ＨＵ　Ｄ　Ｌ，ＣＨＡＮ　Ｂ，ＢＵＳＨ　Ｊ　Ｗ　Ｍ．Ｔｈｅ　ｈｙｄｒｏｄｙｎａｍ－ｉｃｓ　ｏｆ　ｗａｔｅｒ　ｓｔｒｉｄｅｒ　ｌｏｃｏｍｏｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｎａｔｕｒｅ，２００３，４２４（６９４９）：６６３－６６６．［３５］陈洪燕，江雷．受生物启发特殊浸润表面的设计和制备［Ｊ］．生命科学，２００８，２０（３）：０３２３－０３３０．［３６］江雷，冯琳．仿生智能纳米界面材料［Ｍ］．北京：化学工业出版社，２００７．［３７］朱步瑶，赵振国．界面化学基础［Ｍ］．北京：化学工业出版社，１９９６．［３８］ＹＯＵＮＧ　Ｔ．Ａｎ　ｅｓｓａｙ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｃｏｈｅｓｉｏｎ　ｏｆ　ｆｌｕｉｄｓ［Ｊ］．Ｐｈｉｌｏｓｏｐｈｉｃａｌ　ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒｏｙａｌ　ｓｏｃｉｅｔｙ　ｏｆ　Ｌｏｎ－ｄｏｎ，１８０５，９５：６５－８７．［３９］ＸＩ　Ｚ，ＦＥＮＧ　Ｓ，ＪＩＡ　Ｎ，ｅｔ　ａｌ．Ｓｕｐｅｒｈｙｄｒｏｈｐｏｂｉｃ　ｓｕｒ－ｆａｃｅｓ：ｆｒｏｍ　ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｔｏ　ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｊ　Ｍａｔｅｒ　Ｃｈｅｍ，２００８，１８（６）：６２１－６３３．［４０］ＦＥＮＧ　Ｘ　Ｊ，ＪＩＡＮＧ　Ｌ．Ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ｃｒｅａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｕｐｅｒｗｅｔ－ｔｉｎｇ／ａｎｔｉｗｅｔｔｉｎｇ　ｓｕｒｆａｃｅｓ［Ｊ］．Ａｄｖ　Ｍａｔｅｒ，２００６，１８（２３）：３０６３－３０７８．［４１］ＬＩ　Ｘ，ＲＥＩＮＨＯＵＤＴ　Ｄ，ＣＲＥＧＯ－ＣＡＬＡＭＡ　Ｍ．Ｗｈａｔｄｏ　ｗｅ　ｎｅｅｄ　ｆｏｒ　ａ　ｓｕｐｅｒｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ　ｓｕｒｆａｃｅＡ　ｒｅｖｉｅｗ　ｏｎｔｈｅ　ｒｅｃｅｎｔ　ｐｒｏｇｒｅｓｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｕｐｅｒｈｙｄｒｏｐｈｏ－ｂｉｃ　ｓｕｒｆａｃｅｓ［Ｊ］．Ｃｈｅｍ　Ｓｏｃ　Ｒｅｖ，２００７，３６（８）：１３５０－１３６８．［４２］ＢＡＩＮ　Ｃ　Ｄ，ＷＨＩＴＥＳＩＤＥＳ　Ｇ　Ｍ．Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｓ　ｂｅｔｗｅｅｎｗｅｔａｂｉｌｉｔｙ　ａｎｄ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｉｎ　ｍｏｎｏｌａｙｅｒｓ　ｏｆ　ａｌｋａｎｅｔｈｉｏｌｓａｄｓｏｒｂｅｄ　ｏｎ　ｇｏｌｄ［Ｊ］．Ｓｃｉｅｎｃｅ，１９８８，２４０：６２－６３．［４３］ＢＡＩＮ　Ｃ　Ｄ，ＷＨＩＴＥＳＩＤＥＳ　Ｇ　Ｍ．Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｓ　ｂｅｔｗｅｅｎｗｅｔａｂｉｌｉｔｙ　ａｎｄ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｉｎ　ｍｏｎｏｌａｙｅｒｓ　ｏｆ　ａｌｋａｎｅｔｈｉｏｌｓａｄｓｏｒｂｅｄ　ｏｎ　ｇｏｌｄ［Ｊ］．Ｊ　Ａｍ　Ｃｈｅｍ　Ｓｏｃ，１９８８，１１０：３６６５－３６６６．［４４］ＳＵＮ　Ｔ，ＷＡＮＧ　Ｇ，ＬＩＵ　Ｈ，ｅｔ　ａｌ．Ｃｏｎｔｒｏｌ　ｏｖｅｒ　ｔｈｅｗｅｔｔａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ａｎ　ａｌｉｇｎｅｄ　ｃａｒｂｏｎ　ｎａｎｏｔｕｂｅ　ｆｉｌｍ［Ｊ］．Ｊ　ＡｍＣｈｅｍ　Ｓｏｃ，２００３，１２５（４９）：１４９９６－１４９９７．［４５］ＺＨＡＮＧ　Ｗ，ＹＵ　Ｚ，ＣＨＥＮ　Ｚ，ｅｔ　ａｌ．Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｕ－ｐｅｒ－ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ　Ｃｕ／Ｎｉ　ｃｏａｔｉｎｇ　ｗｉｔｈ　ｍｉｃｒｏ－ｎａｎｏ　ｈｉｅｒａｒ－ｃｈｉｃａｌ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ［Ｊ］．Ｍａｔｅｒ　Ｌｅｔｔ，２０１２，６７（１）：３２７－３３０．［４６］张靓，赵宁，徐坚．特殊浸润性表面在油水分离中的应用［Ｊ］．科学通报，２０１３，５８（３３）：３３７２－３３８０．［４７］ＷＥＮＺＡＬ　Ｒ　Ｎ．Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ　ｏｆ　ｓｏｉｄ　ｓｕｒｆａｃｅｓ　ｔｏ　ｗｅｔｔｉｎｇｂｙ　ｗａｔｅｒ［Ｊ］．Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　＆Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，１９３６，２８（８）：９８８－９９４．［４８］ＷＥＮＺＥＬ　Ｒ　Ｎ．Ｓｕｒｆａｃｅ　ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ　ａｎｄ　ｃｏｎｔａｃｔ　ａｎｇｌｅ［Ｊ］．Ｊ　Ｐｈｙｓ　Ｃｏｌｌｏｉｄ　Ｃｈｅｍ，１９４９，５３（９）：１４６６－１４６７．［４９］ＣＡＳＳＩＥ　Ａ　Ｂ　Ｄ．Ｃｏｎｔａｃｔ　ａｎｇｌｅｓ［Ｊ］．Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎｓ　ｏｆ　ｔｈｅＦａｒａｄａｙ　Ｓｏｃｉｅｔｙ，１９４８，３：１１－１６．［５０］ＣＬＡＳＳＩＥ　Ａ　Ｂ　Ｄ，ＢＡＸＴＥＲ　Ｓ．Ｗｅｔｔａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｐｏｒｏｕｓｓｕｒｆａｃｅｓ［Ｊ］．Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｆａｒａｄａｙ　Ｓｏｃｉｅｔｙ，１９４４，４０：５４６－５５１．［５１］ＺＨＵ　Ｑ，ＴＡＯ　Ｆ，ＰＡＮ　Ｑ．Ｆａｓｔ　ａｎｄ　ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ　ｒｅｍｏｖａｌｏｆ　ｏｉｌｓ　ｆｒｏｍ　ｗａｔｅｒ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｖｉａ　ｈｉｇｈｌｙ　ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ　ｃｏｒｅ－ｓｈｅｌｌ　Ｆｅ２Ｏ３＠Ｃ　ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ　ｕｎｄｅｒ　ｍａｇｎｅｔｉｃ　ｆｉｅｌｄ［Ｊ］．ＡＣＳ　Ａｐｐｌ　Ｍａｔｅｒ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ，２０１０，２（１１）：３１４１－３１４６．［５２］ＢＡＮＥＲＪＥＥ　Ａ，ＧＯＫＨＡＬＥ　Ｒ，ＢＨＡＴＮＡＧＡＲ　Ｓ，ｅｔａｌ．ＭＯＦ　ｄｅｒｉｖｅｄ　ｐｏｒｏｕｓ　ｃａｒｂｏｎ－Ｆｅ３Ｏ４ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　ａｓａ　ｈｉｇｈ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ｒｅｃｙｃｌａｂｌｅ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　ｓｕｐｅｒａｄ－ｓｏｒｂｅｎｔ［Ｊ］．Ｊ　Ｍａｔｅｒ　Ｃｈｅｍ，２０１２，２２（３７）：１９６９４－１９６９９．［５３］梁伟欣，王贵元，王奔，等．超疏水磁性Ｆｅ３Ｏ４／聚多巴胺复合纳米颗粒及其油／水分离［Ｊ］．化学学报，２０１３，７１（４）：６３９．［５４］ＷＡＮＧ　Ｌ，ＺＨＡＯ　Ｙ，ＷＡＮＧ　Ｊ，ｅｔ　ａｌ．Ｕｌｔｒａ－ｆａｓｔｓｐｒｅａｄｉｎｇ　ｏｎ　ｓｕｐｅｒｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃ　ｆｉｂｒｏｕｓ　ｍｅｓｈ　ｗｉｔｈｎａｎｏｃｈａｎｎｅｌｓ［Ｊ］．Ａｐｐｌ　Ｓｕｒｆ　Ｓｃｉ，２００９，２５５（９）：４９４４－４９４９．［５５］ＤＥＮＧ　Ｄ，ＰＲＥＮＤＥＲＧＡＳＴ　Ｄ　Ｐ，ＭＡＣＦＡＲＬＡＮＥ　Ｊ，ｅｔ　ａｌ．Ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ　ｍｅｓｈｅｓ　ｆｏｒ　ｏｉｌ　ｓｐｉｌｌ　ｒｅｃｏｖｅｒｙ　ｄｅｖｉｃｅｓ［Ｊ］．ＡＣＳ　Ａｐｐｌ　Ｍａｔｅｒ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ，２０１３，５（３）：７７４－７８１．［５６］ＷＵ　Ｊ，ＣＨＥＮ　Ｊ，ＱＡＳＩＭ　Ｋ，ｅｔ　ａｌ．Ａ　ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ　ｍｅｓｈｆｉｌｍ　ｗｉｔｈ　ｓｕｐｅｒｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ　ａｎｄ　ｓｕｐｅｒｏｌｅｏｐｈｉｌｉｃ　ｐｒｏｐｅｒ－ｔｉｅｓ　ｆｏｒ　ｏｉｌ　ａｎｄ　ｗａｔｅｒ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　ＣｈｅｍｉｃａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　＆Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１２，８７（３）：４２７－４３０．［５７］ＬＥＥ　Ｃ，ＢＡＩＫ　Ｓ．Ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ－ａｌｉｇｎｅｄ　ｃａｒｂｏｎ　ｎａｎｏ－ｔｕｂｅｍｅｍｂｒａｎｅ　ｆｉｌｔｅｒｓ　ｗｉｔｈ　ｓｕｐｅｒｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃｉｔｙ　ａｎｄ　ｓｕｐｅｒｏ－ｌｅｏｐｈｉｌｉｃｉｔｙ［Ｊ］．Ｃａｒｂｏｎ，２０１０，４８（８）：２１９２－２１９７．［５８］ＣＡＯ　Ｙ，ＺＨＡＮＧ　Ｘ，ＴＡＯ　Ｌ，ｅｔ　ａｌ．Ｍｕｓｓｅｌ－ｉｎｓｐｉｒｅｄｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ａｎｄ　Ｍｉｃｈａｅｌ　ａｄｄｉｔｉｏｎ　ｒｅａｃｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ｏｉｌ／ｗａｔｅｒ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＡＣＳ　Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ａｎｄ　Ｉｎｔｅｒ－ｆａｃｅｓ，２０１３，５（１０）：４４３８－４４４２．［５９］ＴＩＡＮ　Ｄ，ＺＨＡＮＧ　Ｘ，ＷＡＮＧ　Ｘ，ｅｔ　ａｌ．Ｍｉｃｒｏ／ｎａｎｏｓｃａｌｅ　ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ　ｚｎｏ　ｍｅｓｈ　ｆｉｌｍ　ｆｏｒ　ｓｅｐａ－ｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｗａｔｅｒ　ａｎｄ　ｏｉｌ［Ｊ］．Ｐｈｙｓ　Ｃｈｅｍ　Ｃｈｅｍ　Ｐｈｙｓ，２０１１，１３（２２）：１４６０６－１４６１０．［６０］ＺＨＡＮＧ　Ｗ，ＣＡＯ　Ｙ，ＬＩＵ　Ｎ，ｅｔ　ａｌ．Ａ　ｎｏｖｅｌ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ－ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　ｈｙｄｒｏｇｅｌ　ｃｏａｔｅｄ　ｍｅｓｈ　ｆｏｒ　ｏｉｌ／ｗａｔｅｒ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｍｏｎｏｌａｙｅｒ　ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ　ｓｅｌｆ－ａｓｓｅｍｂｌｙ［Ｊ］．ＲＳＣＡｄｖ，２０１４，４（９３）：５１４０４－５１４１０．［６１］ＷＡＮＧ　Ｃ　Ｘ，ＹＡＯ　Ｔ　Ｊ，ＷＵ　Ｊ，ｅｔ　ａｌ．Ｆａｃｉｌｅ　ａｐｐｒｏａｃｈｉｎ　ｆａｂｒｉｃａｔｉｎｇ　ｓｕｐｅｒｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ　ａｎｄ　ｓｕｐｅｒｏｌｅｏｐｈｉｌｉｃ　ｓｕｒ－ｆａｃｅ　ｆｏｒ　ｗａｔｅｒ　ａｎｄ　ｏｉｌ　ｍｉｘｔｕｒｅ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＡＣＳ　Ａｐ－ｐｌｉｅｄ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ａｎｄ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ，２００９，１（１１）：２６１３－２６１７．［６２］ＧＡＯ　Ｃ，ＳＵＮ　Ｚ，ＬＩ　Ｋ，ｅｔ　ａｌ．Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　ｏｉｌ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎＤＯＩ：１０．１４００２／ｊ．ｈｘｙａ．２０１５．０６．００２｜化学研究，２０１５，２６（６）：５６１－５６９第６期刘山虎等：超疏水油水分离材料研究进展５６９ａｎｄ　ｗａｔｅｒ　ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｂｙ　ａ　ｄｏｕｂｌｅ－ｌａｙｅｒ　ＴｉＯ２－ｂａｓｅｄｍｅｓｈ［Ｊ］．Ｅｎｅｒｇｙ　＆Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，２０１３，６（４）：１１４７－１１５１．［６３］ＬＥＥ　Ｃ　Ｈ，ＪＯＨＮＳＯＮ　Ｎ，ＤＲＥＬＩＣＨ　Ｊ，ｅｔ　ａｌ．Ｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｆ　ｓｕｐｅｒｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ　ａｎｄ　ｓｕｐｅｒｏｌｅｏｐｈｉｌｉｃｃａｒｂｏｎ　ｎａｎｏｔｕｂｅ　ｍｅｓｈｅｓ　ｉｎ　ｗａｔｅｒ－ｏｉｌ　ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｃａｒ－ｂｏｎ，２０１１，４９（２）：６６９－６７６．［６４］ＷＡＮＧ　Ｂ，ＧＵＯ　Ｚ．Ｓｕｐｅｒｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ　ｃｏｐｐｅｒ　ｍｅｓｈｆｉｌｍｓ　ｗｉｔｈ　ｒａｐｉｄ　ｏｉｌ／ｗａｔｅｒ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｂｙ　ｅｌｅｃ－ｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ　ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｉｎｓｐｉｒｅｄ　ｆｒｏｍ　ｂｕｔｔｅｒｆｌｙ　ｗｉｎｇ［Ｊ］．Ａｐｐｌ　Ｐｈｙｓ　Ｌｅｔｔ，２０１３，１０３（６）：０６３７０４．［６５］ＤＵＣ－ＤＵＯＮＧ　Ｌ，ＴＵＡＮ　Ａ　Ｎ，ＳＵＮＧＨＯ　Ｌ，ｅｔ　ａｌ．Ａｓｔａｂｌｅ　ｓｕｐｅｒｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ　ａｎｄ　ｓｕｐｅｒｏｌｅｏｐｈｉｌｉｃ　Ｃｕ　ｍｅｓｈｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｃｏｐｐｅｒ　ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ　ｎａｎｏｎｅｅｄｌｅ　ａｒｒａｙｓ［Ｊ］．ＡｐｐｌＳｕｒｆ　Ｓｃｉ，２０１１，２５７（１３）：５７０５－５７１０．［６６］ＺＨＡＮＧ　Ｘ，ＧＵＯ　Ｙ，ＺＨＡＮＧ　Ｐ，ｅｔ　ａｌ．Ｓｕｐｅｒｈｙｄｒｏ－ｐｈｏｂｉｃ　ａｎｄ　ｓｕｐｅｒｏｌｅｏｐｈｉｌｉｃ　ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅ　ｆｉｌｍ：ｓｙｎｔｈｅｓｉｓａｎｄ　ｒｅｖｅｒｓｉｂｌｅ　ｗｅｔｔａｂｉｌｉｔｙ　ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ　ｂｅｈａｖｉｏｒ［Ｊ］．ＡＣＳＡｐｐｌｉｅｄ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ａｎｄ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ，２０１２，４（３）：１７４２－１７４６．［６７］ＺＨＡＮＧ　Ｍ，ＷＡＮＧ　Ｃ，ＷＡＮＧ　Ｓ，ｅｔ　ａｌ．Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆｃｏｒａｌ－ｌｉｋｅ　ｓｕｐｅｒｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ　ｃｏａｔｉｎｇ　ｏｎ　ｆｉｌｔｅｒ　ｐａｐｅｒ　ｆｏｒｗａｔｅｒ－ｏｉｌ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ａｐｐｌ　Ｓｕｒｆ　Ｓｃｉ，２０１２，２６１（１５）：７６４－７６９．［６８］ＴＵ　Ｃ　Ｗ，ＴＳＡＩ　Ｃ　Ｈ，ＷＡＮＧ　Ｃ　Ｆ，ｅｔ　ａｌ．Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎｏｆ　ｓｕｐｅｒｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ　ａｎｄ　ｓｕｐｅｒｏｌｅｏｐｈｉｌｉｃ　ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅｓｕｒｆａｃｅｓ　ｂｙ　ａ　ｆａｃｉｌｅｏｎｅ－ｓｔｅｐ　ｍｅｔｈｏｄ［Ｊ］．ＭａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌａｒＲａｐｉｄ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，２００７，２８（２３）：２２６２－２２６６．［６９］ＹＵＡＮ　Ｊ　Ｋ，ＬＩＵ　Ｘ　Ｇ，ＡＫＢＵＬＵＴ　Ｏ，ｅｔ　ａｌ．Ｓｕｐｅｒ－ｗｅｔｔｉｎｇ　ｎａｎｏｗｉｒｅ　ｍｅｍｂｒａｎｅｓ　ｆｏｒ　ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ　ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｎａｔｕｒｅ　Ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００８，３（６）：３３２－３３６．［７０］ＺＯＵ　Ｒ，ＺＨＡＮＧ　Ｚ，ＹＵ　Ｌ，ｅｔ　ａｌ．Ｏｒｉｅｎｔｅｄ　ｆｒｅｅ－ｓｔａｎｄ－ｉｎｇ　ａｍｍｏｎｉｕｍ　ｖａｎａｄｉｕｍ　ｏｘｉｄｅ　ｎａｎｏｂｅｌｔ　ｍｅｍｂｒａｎｅｓ：ｈｉｇｈｌｙ　ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ　ａｂｓｏｒｂｅｎｔ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ［Ｊ］．Ｃｈｅｍ　Ｅｕｒ　Ｊ，２０１０，１６（４８）：１４３０７－１４３１２．［７１］ＺＨＡＮＧ　Ｊ，ＨＵＡＮＧ　Ｗ，ＨＡＮ　Ｙ．Ａ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　ｐｏｌｙ－ｍｅｒ　ｆｉｌｍ　ｗｉｔｈ　ｂｏｔｈ　ｓｕｐｅｒｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃｉｔｙ　ａｎｄ　ｓｕｐｅｒｏｌｅｏ－ｐｈｉｌｉｃｉｔｙ［Ｊ］．Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌａｒ　Ｒａｐｉｄ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，２００６，２７（１０）：８０４－８０８．［７２］ＷＵ　Ｚ　Ｙ，ＬＩ　Ｃ，ＬＩＡＮＧ　Ｈ　Ｗ，ｅｔ　ａｌ．Ｕｌｔｒａｌｉｇｈｔ，ｆｌｅｘｉ－ｂｌｅ，ａｎｄ　ｆｉｒｅ－ｒｅｓｉｓｔａｎｔ　ｃａｒｂｏｎ　ｎａｎｏｆｉｂｅｒ　ａｅｒｏｇｅｌｓ　ｆｒｏｍｂａｃｔｅｒｉａｌ　ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ［Ｊ］．Ａｎｇｅｗ　Ｃｈｅｍ　Ｉｎｔ　Ｅｄ，２０１３，５２（１０）：２９２５－２９２９．［７３］ＢＩ　Ｈ，ＹＩＮ　Ｚ，ＣＡＯ　Ｘ，ｅｔ　ａｌ．Ｃａｒｂｏｎ　ｆｉｂｅｒ　ａｅｒｏｇｅｌｍａｄｅ　ｆｒｏｍ　ｒａｗ　ｃｏｔｔｏｎ：ａ　ｎｏｖｅｌ，ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ａｎｄ　ｒｅｃｙｃｌａｂｌｅｓｏｒｂｅｎｔ　ｆｏｒ　ｏｉｌｓ　ａｎｄ　ｏｒｇａｎｉｃ　ｓｏｌｖｅｎｔｓ［Ｊ］．Ａｄｖ　Ｍａｔｅｒ，２０１３，２５（４１）：５９１６－５９２１．［７４］ＣＥＲＶＩＮ　Ｎ　Ｔ，ＡＵＬＩＮ　Ｃ，ＬＡＲＳＳＯＮ　Ｐ　Ｔ，ｅｔ　ａｌ．Ｕｌｔｒａｐｏｒｏｕｓ　ｎａｎｏｃｅｌｌｕｌｏｓｅ　ａｅｒｏｇｅｌｓ　ａｓ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｍｅｄｉｕｍ　ｆｏｒｍｉｘｔｕｒｅｓ　ｏｆ　ｏｉｌ／ｗａｔｅｒ　ｌｉｑｕｉｄｓ［Ｊ］．Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ，２０１２，１９（２）：４０１－４１０．［７５］ＫＯＲＨＯＮＥＮ　Ｊ　Ｔ，ＫＥＴＴＵＮＥＮ　Ｍ，ＡＲＡＳ　Ｒ　Ｈ，ｅｔａｌ．Ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ　ｎａｎｏｃｅｌｌｕｌｏｓｅ　ａｅｒｏｇｅｌｓ　ａｓ　ｆｌｏａｔｉｎｇ，ｓｕｓ－ｔａｉｎａｂｌｅ，ｒｅｕｓａｂｌｅ　ａｎｄ　ｒｅｃｙｃｌａｂｌｅ　ｏｉｌ　ａｂｓｏｒｂｅｎｔｓ［Ｊ］．ＡＣＳＡｐｐｌ　Ｍａｔｅｒ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ，２０１１，３（６）：１８１３－１８１６．［７６］ＷＡＮＧ　Ｙ，ＴＡＯ　Ｓ，ＡＮ　Ｙ．Ａ　ｒｅｖｅｒｓｅ　ｍｅｍｂｒａｎｅ　ｅｍｕｌ－ｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ａ　ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌｌｙ　ｐｏｒｏｕｓ　ｍｏｎｏ－ｌｉｔｈ　ｆｏｒ　ｈｉｇｈ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　ｗａｔｅｒ－ｏｉｌ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｊ　ＭａｔｅｒＣｈｅｍ　Ａ，２０１３，１（５）：１７０１－１７０８．［７７］ＢＩ　Ｈ，ＸＩＥ　Ｘ，ＹＩＮ　Ｋ，ｅｔ　ａｌ．Ｓｐｏｎｇｙ　ｇｒａｐｈｅｎｅ　ａｓ　ａ　ｈｉｇｈｌｙｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ａｎｄ　ｒｅｃｙｃｌａｂｌｅ　ｓｏｒｂｅｎｔ　ｆｏｒ　ｏｉｌｓ　ａｎｄ　ｏｒｇａｎｉｃ　ｓｏｌｖｅｎｔｓ［Ｊ］．Ａｄｖ　Ｆｕｎｃ　Ｍａｔｅｒ，２０１２，２２（２１）：４４２１－４４２５．［７８］ＹＡＮＧ　Ｙ，ＤＥＮＧ　Ｙ，ＴＯＮＧ　Ｚ，ｅｔ　ａｌ．Ｍｕｌｔｉｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｆｏａｍｓ　ｄｅｒｉｖｅｄ　ｆｒｏｍ　ｐｏｌｙ（ｍｅｌａｍｉｎｅ　ｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ）ａｓ　ｒｅ－ｃｙｃｌａｂｌｅ　ｏｉｌ　ａｂｓｏｒｂｅｎｔｓ［Ｊ］．Ｊ　Ｍａｔｅｒ　Ｃｈｅｍ　Ａ，２０１４，２（２６）：９９９４－９９９９．［７９］ＲＵＡＮ　Ｃ，ＡＩ　Ｋ，ＬＩ　Ｘ，ｅｔ　ａｌ．Ａ　ｓｕｐｅｒｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃｓｐｏｎｇｅ　ｗｉｔｈ　ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ　ａｂｓｏｒｂｅｎｃｙ　ａｎｄ　ｆｌａｍｅ　ｒｅｔａｒｄａｎｃｙ［Ｊ］．Ａｎｇｅｗ　Ｃｈｅｍ　Ｉｎｔ　Ｅｄ，２０１４，５３（２２）：５５５６－５５６０．［８０］ＺＨＡＮＧ　Ｚ，Ｓ　ＢＥ　Ｇ，ＲＥＮＴＳＣＨ　Ｄ，ｅｔ　ａｌ．Ｕｌｔｒａｌｉｇｈｔ－ｗｅｉｇｈｔ　ａｎｄ　ｆｌｅｘｉｂｌｅ　ｓｉｌｙｌａｔｅｄ　ｎａｎｏｃｅｌｌｕｌｏｓｅ　ｓｐｏｎｇｅｓ　ｆｏｒｔｈｅ　ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ　ｒｅｍｏｖａｌ　ｏｆ　ｏｉｌ　ｆｒｏｍ　ｗａｔｅｒ［Ｊ］．Ｃｈｅｍ　Ｍａ－ｔｅｒ，２０１４，２６（８）：２６５９－２６６８．［８１］ＤＯＮＧ　Ｘ，ＣＨＥＮ　Ｊ，ＭＡ　Ｙ，ｅｔ　ａｌ．Ｓｕｐｅｒｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃａｎｄ　ｓｕｐｅｒｏｌｅｏｐｈｉｌｉｃ　ｈｙｂｒｉｄ　ｆｏａｍ　ｏｆ　ｇｒａｐｈｅｎｅ　ａｎｄ　ｃａｒｂｏｎｎａｎｏｔｕｂｅ　ｆｏｒ　ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ　ｒｅｍｏｖａｌ　ｏｆ　ｏｉｌｓ　ｏｒ　ｏｒｇａｎｉｃ　ｓｏｌｖｅｎｔｓｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｏｆ　ｗａｔｅｒ［Ｊ］．Ｃｈｅｍ　Ｃｏｍｍｕｎ，２０１２，４８：１０６６０－１０６６２．［８２］ＧＵＩ　Ｘ，ＺＥＮＧ　Ｚ，ＬＩＮ　Ｚ，ｅｔ　ａｌ．Ｍａｇｎｅｔｉｃ　ａｎｄ　ｈｉｇｈｌｙｒｅｃｙｃｌａｂｌｅ　ｍａｃｒｏｐｏｒｏｕｓ　ｃａｒｂｏｎ　ｎａｎｏｔｕｂｅｓ　ｆｏｒ　ｓｐｉｌｌｅｄ　ｏｉｌｓｏｒｐｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＡＣＳ　Ａｐｐｌ　Ｍａｔｅｒ　Ｉｎｔｅｒ－ｆａｃｅｓ，２０１３，５：５８４５－５８５０．［８３］ＧＡＯ　Ｙ，ＺＨＯＵ　Ｙ　Ｓ，ＸＩＯＮＧ　Ｗ，ｅｔ　ａｌ．Ｈｉｇｈｌｙ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｔａｎｄ　ｒｅｃｙｃｌａｂｌｅ　ｃａｒｂｏｎ　ｓｏｏｔ　ｓｐｏｎｇｅ　ｆｏｒ　ｏｉｌ　ｃｌｅａｎｕｐ［Ｊ］．ＡＣＳＡｐｐｌ　Ｍａｔｅｒ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ，２０１４，６（８）：５９２４－５９２９．［８４］ＷＡＮＧ　Ｃ　Ｆ，ＬＩＮ　Ｓ　Ｊ．Ｒｏｂｕｓｔ　ｓｕｐｅｒｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ／ｓｕｐｅ－ｒｏｌｅｏｐｈｉｌｉｃ　ｓｐｏｎｇｅ　ｆｏｒ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ　ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎａｎｄ　ｅｘｐｕｌｓｉｏｎ　ｏｆ　ｏｉｌ　ｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ　ｆｒｏｍ　ｗａｔｅｒ［Ｊ］．ＡＣＳ　Ａｐ－ｐｌ　Ｍａｔｅｒ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ，２０１３，５（１８）：８８６１－８８６４．［８５］ＣＡＬＣＡＧＮＩＬＥ　Ｐ，ＦＲＡＧＯＵＬＩ　Ｄ，ＢＡＹＥＲ　Ｉ　Ｓ，ｅｔ　ａｌ．Ｍａｇｎｅｔｉｃａｌｌｙ　ｄｒｉｖｅｎ　ｆｌｏａｔｉｎｇ　ｆｏａｍｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｒｅｍｏｖａｌ　ｏｆ　ｏｉｌｃｏｎｔａｍｉｎａｎｔｓ　ｆｒｏｍ　ｗａｔｅｒ［Ｊ］．ＡＣＳ　Ｎａｎｏ，２０１２，６（６）：５４１３－５４１９．［８６］ＬＩＵ　Ｙ，ＭＡ　Ｊ，ＷＵ　Ｔ，ｅｔ　ａｌ．Ｃｏｓｔ－ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ　ｒｅｄｕｃｅｄｇｒａｐｈｅｎｅ　ｏｘｉｄｅ－ｃｏａｔｅｄ　ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ　ｓｐｏｎｇｅ　ａｓ　ａ　ｈｉｇｈｌｙｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ａｎｄ　ｒｅｕｓａｂｌｅ　ｏｉｌ－ａｂｓｏｒｂｅｎｔ［Ｊ］．ＡＣＳ　Ａｐｐｌ　Ｍａ－ｔｅｒ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ，２０１３，５（２０）：１００１８－１００２６．（下转第５７４页）ＤＯＩ：１０．１４００２／ｊ．ｈｘｙａ．２０１５．０６．００２｜化学研究，２０１５，２６（６）：５６１－５６９５７４　化　学　研　究２０１５年Ａｓ　ｓｈｏｗｎ　ｉｎ　Ｆｉｇ．３Ｃ，ｔｈｅ　ｅｌｅｃｔｒｏ－ｃａｔａｌｙｔｉｃｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　Ａｕ－Ｐｄ／Ｇ　ａｎｄ　Ａｕ－Ｐｄ／ＣＮＴｓ　ｗｅｒｅ　ｅ－ｖａｌｕａｔｅｄ　ｂｙ　ｃｙｃｌｉｃ　ｖｏｌｔａｍｍｅｔｒｙ（ＣＶ）．Ｔｈｅ　ＣＶ　ｂｅ－ｈａｖｉｏｒｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ａｕ－Ｐｄ／Ｇ　ａｎｄ　Ａｕ－Ｐｄ／ＣＮＴｓ　ａｔ　ｄｉｆ－ｆｅｒｅｎｔ　ｓｃａｎ　ｒａｔｅｓ　ｗｅｒｅ　ｄｉｓｐｌａｙｅｄ．Ｉｔ　ｃａｎ　ｂｅ　ｓｅｅｎ　ｔｈａｔｏｘｉｄａｔｉｏｎ　ｐｅａｋ　ｃｕｒｒｅｎｔ（Ｉｐ）ｆｏｒ　ｆｏｒｍｉｃ　ａｃｉｄ　ｏｘｉｄａ－ｔｉｏｎ　ｂｅｃｏｍｅ　ｌａｒｇｅｒ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｉｎｃｒｅａｓｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｃａｎｒａｔｅ．Ｔｈｅ　ｌｉｎｅ　ｒｅｌａｔｉｏｎ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｐｅａｋ　ｃｕｒｒｅｎｔ（Ｉｐ）ａｎｄ　ｓｑｕａｒｅ　ｒｏｏｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｃａｎ　ｒａｔｅ（ｖ１／２）ｗｅｒｅ　ｓｈｏｗｎｉｎ　ｔｈｅ　ｉｎｓｅｔ　ｏｆ　Ｆｉｇ．３Ｃａｎｄ　３Ｄ．Ｔｈｅ　ａｎｏｄｉｃ　ｐｅａｋ　ｃｕｒ－ｒｅｎｔｓ　ｉｎｃｒｅａｓｅ　ｌｉｎｅａｒｌｙ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｓｑｕａｒｅ　ｒｏｏｔ　ｏｆ　ｓｃａｎｒａｔｅ　ｉｎｄｉｃａｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ　ｒｅａｃｔｉｏｎ　ｃｏｎ－ｔｒｏｌｌｅｄ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｓｅｍｉ－ｉｎｆｉｎｉｔｅ　ｌｉｎｅａｒ　ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ　ｆｒｏｍｔｈｅ　ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ．３　ＣｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓＩｎ　ｔｈｉｓ　ｓｔｕｄｙ，Ａｕ－Ｐｄ／ＣＮＴｓ　ａｎｄ　Ａｕ－Ｐｄ／Ｇ　ｃａｔ－ａｌｙｓｔｓ　ｗｅｒｅ　ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄ　ｖｉａ　ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ　ＮａＢＨ４ｒｅ－ｄｕｃｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ．Ａｕ－Ｐｄ／ＣＮＴｓ　ａｎｄ　Ａｕ－Ｐｄ／Ｇ　ｃａｔａ－ｌｙｓｔｓ　ｗｅｒｅ　ｐｒｏｍｉｓｉｎｇ　ｃａｔａｌｙｓｔｓ　ｗｉｔｈ　ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ　ｃａｔａ－ｌｙｔｉｃ　ａｎｄ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ｆｏｒ　ｆｏｒｍｉｃ　ａｃｉｄ　ｏｘｉｄａｔｉｏｎ．Ｍｏｒｅｏ－ｖｅｒ，ａｓ　ｓｕｂｓｔｒａｔｅ　ｆｏｒ　Ａｕ－Ｐｄ　ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ，ｇｒａ－ｐｈｅｎｅ　ｈａｓ　ｂｅｔｔｅｒ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｔｈａｎ　ｃａｒｂｏｎ　ｎａｎｏ－ｔｕｂｅｓ．Ｔｈｅ　ＨＣＯＯＨ　ｏｘｉｄａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ａｕ－Ｐｄ／ＣＮＴｓａｎｄ　Ａｕ－Ｐｄ／Ｇ　ｗａｓ　ａ　ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　ｂｅｈａｖｉｏｒｉｎ　ｔｈｅ　ｒａｎｇｅ　ｏｆ　ｓｃａｎ　ｒａｔｅ　ｆｒｏｍ　８０ｍＶ·ｓ－１　ｔｏ　３００ｍＶ·ｓ－１　ａｎｄ　４０ｍＶ·ｓ－１　ｔｏ　２４０ｍＶ·ｓ－１，ｒｅ－ｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ａｌｌ　ｔｈｉｓ　ｐｒｏｖｅｓ　ｔｈａｔ　ｇｒａｐｈｅｎｅ　ｓｕｐｐｏｒｔｅｄＡｕ－Ｐｄ　ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ　ｉｓ　ａ　ｐｒｏｍｉｓｉｎｇ　ｃａｎｄｉｄａｔｅ　ａｓ　ａｎａｎｏｄｅ　ｃａｔａｌｙｓｔ　ｏｆ　ｄｉｒｅｃｔ　ｆｏｒｍｉｃ　ａｃｉｄ　ｆｕｅｌ　ｃｅｌｌ．Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ：［１］ＨＯＳＨＩ　Ｎ，ＫＩＤＡ　Ｋ，ＮＡＫＡＭＵＲＡ　Ｍ，ｅｔ　ａｌ．Ｓｔｒｕｃｔｕｒ－ａｌ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ　ｏｘｉｄａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｆｏｒｍｉｃ　ａｃｉｄ　ｏｎｓｉｎｇｌｅ　ｃｒｙｓｔａｌ　ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ　ｏｆ　ｐａｌｌａｄｉｕｍ［Ｊ］．Ｊ　Ｐｈｙｓ　ＣｈｅｍＢ，２００６，１１０：１２４８０－１２４８４．［２］ＺＨＡＮＧ　Ｇ　Ｊ，ＷＡＮＧ　Ｙ，ＷＡＮＧ　Ｘ，ｅｔ　ａｌ．Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆ　Ｐｄ－Ａｕ／Ｃ　ｃａｔａｌｙｓｔｓ　ｗｉｔｈ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ａｌｌｏｙｉｎｇ　ｄｅｇｒｅｅ　ａｎｄｔｈｅｉｒ　ｅｌｅｃｔｒｏｃａｔａｌｙｔｉｃ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｆｏｒ　ｆｏｒｍｉｃ　ａｃｉｄ　ｏｘｉｄａ－ｔｉｏｎ［Ｊ］．Ａｐｐｌ　Ｃａｔａｌ　Ｂ－Ｅｎｖｉｒｏｎ，２０１１，１０２：６１４－６１９．［３］ＷＡＮＧ　Ｘ，ＴＡＮＧ　Ｙ，ＧＡＯ　Ｙ，ｅｔ　ａｌ．Ｃａｒｂｏｎ－ｓｕｐｐｏｒｔｅｄＰｄ－Ｉｒ　ｃａｔａｌｙｓｔ　ａｓ　ａｎｏｄｉｃ　ｃａｔａｌｙｓｔ　ｉｎ　ｄｉｒｅｃｔ　ｆｏｒｍｉｃ　ａｃｉｄ　ｆｕｅｌｃｅｌｌ［Ｊ］．Ｊ　Ｐｏｗｅｒ　Ｓｏｕｒｃｅｓ，２００８，１７５：７８４－７８８．［４］ＬＡＲＳＥＮ　Ｒ，ＺＡＫＺＥＳＫＩ　Ｊ，ＭＡＳＥＬ　Ｒ　Ｉ．Ｕｎｅｘｐｅｃｔｅｄａｃｔｉｖｉｔｙ　ｏｆ　ｐａｌｌａｄｉｕｍ　ｏｎ　ｖａｎａｄｉａ　ｃａｔａｌｙｓｔｓ　ｆｏｒ　ｆｏｒｍｉｃ　ａｃｉｄｅｌｅｃｔｒｏ－ｏｘｉｄａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ　Ｓｏｌｉｄ　Ｓｔ，２００５，８：Ａ２９１－Ａ２９３．［５］ＷＡＳＺＣＺＵＫ　Ｐ，ＢＡＲＮＡＲＤ　ＴＭ，ＲＩＣＥ　Ｃ，ｅｔ　ａｌ．Ａｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅ　ｃａｔａｌｙｓｔ　ｗｉｔｈ　ｓｕｐｅｒｉｏｒ　ａｃｔｉｖｉｔｙ　ｆｏｒ　ｅｌｅｃｔｒｏｏｘ－ｉｄａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｆｏｒｍｉｃ　ａｃｉｄ［Ｊ］．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ　Ｃｏｍｍｕｎ，２００２，４：５９９－６０３．［６］ＬＶ　Ｊ　Ｊ，ＬＩ　Ｓ　Ｓ，ＷＡＮＧ　Ａ　Ｊ，ｅｔ　ａｌ．Ｍｏｎｏｄｉｓｐｅｒｓｅ　Ａｕ－Ｐｄｂｉｍｅｔａｌｌｉｃ　ａｌｌｏｙｅｄ　ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ　ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ　ｏｎ　ｒｅｄｕｃｅｄｇｒａｐｈｅｎｅ　ｏｘｉｄｅ　ｗｉｔｈ　ｅｎｈａｎｃｅｄ　ｅｌｅｃｔｒｏｃａｔａｌｙｔｉｃ　ａｃｔｉｖｉｔｙ　ｔｏ－ｗａｒｄｓ　ｏｘｙｇｅｎ　ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ　ｒｅａｃｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｉｍ　Ａｃｔａ，２０１４，１３６：５２１－５２８．［７］ＨＳＵ　Ｃ　Ｊ，ＨＵＡＮＧ　Ｃ　Ｗ，ＨＡＯ　Ｙ　Ｗ，ｅｔ　ａｌ．Ａｕ／Ｐｄｃｏｒｅ－ｓｈｅｌｌ　ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ　ｆｏｒ　ｅｎｈａｎｃｅｄ　ｅｌｅｃｔｒｏｃａｔａｌｙｔｉｃ　ａｃ－ｔｉｖｉｔｙ　ａｎｄ　ｄｕｒａｂｉｌｉｔｙ［Ｊ］．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ　Ｃｏｍｍｕｎ，２０１２，２３：１３３－１３６．［８］ＹＡＮＧ　Ｊ　Ｈ，ＭＡ　Ｄ．Ｇｒａｐｈｅｎｅ－ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ　Ｐｄ　ｎａｎｏｐａｒｔｉ－ｃｌｅｓ：ｍｉｃｒｏｗａｖｅ－ａｓｓｉｓｔｅｄ　ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　ａｎｄ　ａｓ　ｍｉｃｒｏｗａｖｅ－ａｃ－ｔｉｖｅ　ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ　ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ　ｃａｔａｌｙｓｔｓ［Ｊ］．Ｒｓｃ　Ａｄｖ，２０１３，３：１０１３１－１０１３４．［９］ＬＩ　Ｄ，ＫＡＮＥＲ　Ｒ　Ｂ．Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｓｃｉｅｎｃｅ－ｇｒａｐｈｅｎｅ－ｂａｓｅｄｍａｔｅｒｉａｌｓ［Ｊ］．Ｓｃｉｅｎｃｅ，２００８，３２０：１１７０－１１７１．［责任编辑：毛立群］（上接第５６９页）［８７］ＷＡＮＧ　Ｈ，ＷＡＮＧ　Ｅ，ＬＩＵ　Ｚ，ｅｔ　ａｌ．Ａ　Ｎｏｖｅｌ　ｃａｒｂｏｎｎａｎｏｔｕｂｅｓ　ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ　ｓｕｐｅｒｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ　ａｎｄ　ｓｕｐｅｒｏｌｅｏ－ｐｈｉｌｉｃ　ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ　ｓｐｏｎｇｅ　ｆｏｒ　ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ　ｏｉｌ－ｗａｔｅｒ　ｓｅｐａ－ｒａｔｉｏｎ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ａ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｊ　ＭａｔｅｒＣｈｅｍ　Ａ，２０１５，３：２６６－２７３．［８８］ＺＨＵ　Ｑ，ＰＡＮ　Ｑ，ＬＩＵ　Ｆ．Ｆａｃｉｌｅ　ｒｅｍｏｖａｌ　ａｎｄ　ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎｏｆ　ｏｉｌｓ　ｆｒｏｍ　ｗａｔｅｒ　ｓｕｒｆａｃｅｓ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｓｕｐｅｒｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃａｎｄ　ｓｕｐｅｒｏｌｅｏｐｈｉｌｉｃ　ｓｐｏｎｇｅｓ［Ｊ］．Ｊ　Ｐｈｙｓ　Ｃｈｅｍ　Ｃ，２０１１，１１５（３５）：１７４６４－１７４７０．［８９］ＣＨＥＮ　Ｎ，ＰＡＮ　Ｑ．Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ　ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｕｌｔｒａｌｉｇｈｔｍａｇｎｅｔｉｃ　ｆｏａｍｓ　ａｎｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ｏｉｌ－ｗａｔｅｒ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＡＣＳ　Ｎａｎｏ，２０１３，７（８）：６８７５－６８８３．［责任编辑：毛立群］ＤＯＩ：１０．１４００２／ｊ．ｈｘｙａ．２０１５．０６．００３｜化学研究，２０１５，２６（６）：５７０－５７４。

超疏水材料的研究现状及应用摘要:超疏水表面材料具有防水、防污、可减少流体的粘滞等优良特性，是目前功能材料研究的热点之一。

由于超疏水表面在自清洁表面、微流体系统和生物相容性等方面的潜在应用,有关超疏水表面的研究引起了极大的关注，本文简述了超疏水表面的制备方法，归纳了超疏水表面的应用,对超疏水表面研究的发展进行了展望。

关键词：超疏水表面材料；微流体系统；表面制备方法；表面应用Superhydrophobic materials Researchand ApplicationLi Yongliang(Jiangnan University, College of Chemistry and Materials Engineering JiangsuWuxi 214122,China)Abstract:Superhydrophobic surface material with a waterproof, anti-fouling, can reduce the viscosity of the fluid and other excellent features, is currently one of the hot functional materials. As super-hydrophobic surface in the self-cleaning surfaces, microfluidic systems, biocompatibility and other potential applications, research on super-hydrophobic surface caused a great deal of attention, this paper outlines the super-hydrophobic surface preparation methods, summarized the super-hydrophobic surface application of research for the development of super-hydrophobic surfaces were discussed.Keywords:Superhydrophobic surface material; Microfluidic systems; Surface preparation methods; Surface application近年来，植物叶表面的超疏水现象引起了人们的关注。

超疏水材料在油水分离领域应用研究现状及存在的
问题
超疏水材料具有重要的在油水分离领域应用的潜力，因为其能够高效地将水和油分离开来。

然而，目前研究还存在以下问题：
1. 材料稳定性：超疏水表面的稳定性是一个重要的问题。

由于超疏水材料的表面结构，其表面易被损伤或受到污染，从而导致超疏水特性的失效。

2. 应用范围限制：超疏水材料的使用范围通常集中在粗大的颗粒物和油类物质的分离方面。

在处理微小颗粒和胶体物质方面的分离，其性能较为有限。

3. 生产成本高：目前大多数超疏水材料的制备方法和生产工艺非常昂贵，限制了其大规模工业生产的可能性。

4. 对环境的影响：超疏水材料通常使用纳米级疏水材料来制造，这些材料的生产和处理可能会对环境造成负面影响。

总的来说，在超疏水材料应用于油水分离领域的研究中，仍然需要解决这些问题，并开发更廉价、可持续和环保的制备方法。

超疏水超亲油不锈钢滤网涂层的制备及表面润湿性研究1. 本文概述本文旨在探讨超疏水超亲油不锈钢滤网涂层的制备工艺，并对其表面润湿性进行深入研究。

超疏水超亲油材料作为一种特殊润湿性的表面，具有在油水混合体系中优先吸附油分、排斥水分的特性，因此在油水分离、油污清理、防腐蚀等领域具有广泛的应用前景。

不锈钢作为一种常见的工程材料，具有良好的机械性能和化学稳定性，因此成为制备超疏水超亲油滤网涂层的理想基材。

本研究首先通过文献综述，总结了目前超疏水超亲油材料的研究进展和应用现状，确定了以不锈钢为基材，采用化学修饰法制备超疏水超亲油滤网涂层的可行性。

随后，通过优化涂层制备工艺，实现了涂层在不锈钢表面的均匀覆盖和良好结合。

在此基础上，利用扫描电子显微镜（SEM）、能谱分析（EDS）、接触角测量仪等手段，对涂层的微观形貌、化学成分和表面润湿性进行了表征和测试。

研究结果表明，所制备的超疏水超亲油不锈钢滤网涂层具有优异的油水分离性能和稳定的润湿性。

在模拟油水混合体系中，涂层表现出良好的吸油能力和抗水性能，实现了高效、快速的油水分离。

涂层还具有良好的耐候性、耐磨性和耐腐蚀性，可在恶劣环境下长期稳定运行。

本文的研究成果不仅为超疏水超亲油不锈钢滤网涂层的制备提供了理论依据和技术支持，也为该材料在油水分离、油污清理等领域的实际应用提供了有益的参考。

同时，本文的研究方法和思路也可为其他类似润湿性材料的制备和应用提供借鉴和启示。

2. 实验材料与方法本研究主要采用316L不锈钢滤网作为基底材料，该滤网具有良好的耐腐蚀性和机械强度，孔径规格为50 m，确保其在实际应用中的过滤性能。

为了实现超疏水和超亲油特性，选用了一种含氟硅烷前驱体和低表面能聚合物复合的涂层材料体系。

通过溶剂法将氟硅烷单体与特定催化剂混合，在氮气保护下进行溶液聚合反应，得到稳定的氟硅烷预聚液。

随后，将低表面能聚合物溶解于适当的有机溶剂中，形成均匀溶液。

将两种溶液按照一定比例混合，并加入适量交联剂以增强涂层的稳定性和附着力。

超疏水材料研究进展摘要:本文介绍了超疏水材料的性质、应用、转变、制备以及存在的问题等。

详细介绍了超疏水材料在流体减阻中、抗腐蚀中、建筑防污耐水等领域内、微流体控制方面的应用和常用的几种制备方法。

关键词:超疏水材料；超疏水应用；制备1 引言近年来，超疏水材料引起了人们的普遍关注。

所谓超疏水材料，就是指水在材料平面上的接触角大于150°的材料。

超疏水材料的特性最初是在荷叶上发现的，荷叶表面的超疏水特性赋予了它们非常好的自清洁效应，污染物很容易被水滴带走[1]。

有关超疏水的基础理论研究始于上世纪50年代，因其优异的自洁性有望在国防、众多工业领域和日常生活等方面有广阔的应用前景，研究工作备受各国重视。

固体表面的润湿性是由其化学组成和表面微观结构共同决定的。

目前，通过对荷叶表面自洁性的仿生研究表明，因其层级微、纳米结合的双微观结构和覆盖在上面的低表面能物质的协同效应而表现出完美的疏水性[2]。

人们通常用液体在材料表面的接触角来表征材料表面的润湿性。

按照水滴在材料表面接触角大小的不同，我们可以将材料进行如下分类当接触角小于90º时，我们认为这种材料是亲水材料；如果水滴在材料表面的接触角小于5º，那么这种材料是超亲水材料，例如经浓硫酸和双氧水（体积比为7：3）处理过的硅片，水滴在它的上面会立刻铺展开，展示出超亲水的性质；当材料表面接触角大于90º时，我们认为这种材料是疏水材料；如果材料的表面接触角大于150º那么我们认为这种材料是超疏水材料，例如我们前面所提到的荷叶，水滴在其表面的接触角大于150º，不能稳定停留，极易滑落，因而造就了它“出淤泥而不染”的性质。

如图1所示，（a）为亲水，（b）为疏水。

(a) (b)图1 接触角示意图2 超疏水材料的用途2.1 超疏水材料在流体减阻中的应用超疏水表面的一个突出的性质是滑移效应的出现, 这一点已被广泛认可[3]。

超疏水材料的制备与性质研究进展关键信息项1、超疏水材料的制备方法化学气相沉积法溶胶凝胶法静电纺丝法蚀刻法模板法自组装法2、超疏水材料的性质接触角滚动角表面能耐腐蚀性耐磨性稳定性光学性能热稳定性3、研究进展新型制备工艺的开发性能优化策略应用领域拓展11 引言超疏水材料因其独特的表面性质在众多领域展现出巨大的应用潜力，对其制备方法和性质的研究具有重要的科学意义和实际应用价值。

111 超疏水材料的定义超疏水材料通常是指与水的接触角大于 150°，滚动角小于 10°的材料。

112 超疏水现象的原理主要基于材料表面的微观结构和低表面能物质的协同作用。

12 超疏水材料的制备方法121 化学气相沉积法通过气态物质在固体表面发生化学反应并沉积形成超疏水涂层。

优点：涂层均匀、致密。

缺点：设备复杂、成本较高。

122 溶胶凝胶法利用溶胶凝胶过程制备超疏水材料。

优点：工艺简单、成本相对较低。

缺点：制备周期较长。

123 静电纺丝法通过高压电场将聚合物溶液或熔体拉伸成纤维，形成具有超疏水性能的纤维膜。

优点：可制备纳米级纤维。

缺点：纤维的均匀性较难控制。

124 蚀刻法对材料表面进行蚀刻处理，构建微纳结构。

优点：操作相对简单。

缺点：对蚀刻条件要求较高。

125 模板法以特定的模板为基础制备超疏水材料。

优点：可精确控制结构。

缺点：模板的制备和去除较为复杂。

126 自组装法分子或纳米粒子在一定条件下自发地组装形成超疏水结构。

优点：自适应性强。

缺点：过程较难控制。

13 超疏水材料的性质131 接触角衡量超疏水性能的重要指标，接触角越大，超疏水性能越好。

132 滚动角反映水滴在材料表面滚动的难易程度，滚动角越小，表面越容易排水。

133 表面能低表面能是实现超疏水的关键因素之一。

134 耐腐蚀性超疏水涂层能有效提高材料的耐腐蚀性能。

135 耐磨性在实际应用中，耐磨性决定了超疏水材料的使用寿命。

136 稳定性包括热稳定性、化学稳定性和机械稳定性等。