超疏水材料研究进展

超疏水材料的研究现状及应用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 paperoutlines 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。

第52卷第11期表面技术2023年11月SURFACE TECHNOLOGY·23·耐久超疏水表面的研究进展徐文婷，傅平安，欧军飞*（江苏理工学院 材料工程学院，江苏 常州 213001）摘要：超疏水表面在油水分离、腐蚀防护、防水抗冰等领域具有广泛的研究和应用价值。

然而，其实际应用并未达到预期的广泛程度，主要制约因素在于表面的耐久性不足。

超疏水表面的失效主要体现在两个方面：一方面，由于表面粗糙结构在承受机械载荷时容易遭受高局部压力而受损；另一方面，由于低表面能分子在高温、光照和强氧化剂等刺激下容易发生分解失效。

为了解决上述问题，从耐久型超疏水表面的特点入手，提出了提高超疏水表面耐久性的典型策略。

这些策略包括：（1）构建弹性基底，这可以将微结构上的载荷转移至基体，减少微结构受损的可能性；（2）微结构保护，这种方法通过构筑刚性的护盾，保护了更低尺度的纳米结构免于受损；（3）胶黏+涂装，该策略是通过中间层连接，强化基体与表面微纳结构的结合力；（4）利用低表面能物质的自修复能力，这种方法可以在表面受损后通过自我修复特性恢复其超疏水性；（5）微结构的重建，可以在表面粗糙结构遭破坏后，使其恢复原貌。

最后，对耐久超疏水表面的发展提出了前瞻性的展望，提出了耐久超疏水表面绿色可持续发展的新方向。

关键词：鲁棒性；仿生表面；自修复；铠甲表面中图分类号：TG172 文献标识码：A 文章编号：1001-3660(2023)11-0023-17DOI：10.16490/ki.issn.1001-3660.2023.11.002Research Progress on Durable Superhydrophobic SurfacesXU Wen-ting, FU Ping-an, OU Jun-fei(School of Materials Engineering, Jiangsu University of Technology, Jiangsu Changzhou 213001, china)ABSTRACT: Superhydrophobic surfaces have emerged as an exciting area of research with immense potential in various fields.These surfaces, when designed correctly, can repel water to an extraordinary extent and find applications in oil-water separation, corrosion protection, waterproofing, and anti-icing. However, their practical application has been hindered by a lack of durability. The failure of superhydrophobic surfaces can be attributed to two main factors. Firstly, the rough surface structure is susceptible to damage under high local pressure when subjected to mechanical loads. The microstructure, which is the physical foundation of the superhydrophobicity, can be easily crushed or deformed under stress. Secondly, the low surface energy molecules, which are the chemical basis of the superhydrophobicity, tend to decompose and deteriorate when exposed to stimuli such as high temperature, light, and strong oxidants. As a result, the surface's superhydrophobicity diminishes over time.To address these challenges and enhance the durability of superhydrophobic surfaces, several strategies have been proposed. (1) The first strategy involves the construction of elastic substrates. By using elastic materials as substrates, the load on the microstructure can be transferred to the matrix, reducing the likelihood of damage. This approach ensures that the收稿日期：2023-09-28；修订日期：2023-11-07Received：2023-09-28；Revised：2023-11-07基金项目：江苏省高等学校自然科学研究重大项目（23KJA430006）Fund：The Natural Science Foundation of the Jiangsu Higher Education Institutions of China (23KJA430006)引文格式：徐文婷, 傅平安, 欧军飞. 耐久超疏水表面的研究进展[J]. 表面技术, 2023, 52(11): 23-39.XU Wen-ting, FU Ping-an, OU Jun-fei. Research Progress on Durable Superhydrophobic Surfaces[J]. Surface Technology, 2023, 52(11): 23-39. *通信作者（Corresponding author）·24·表面技术 2023年11月superhydrophobic surface remains intact even under mechanical stress. (2) The second strategy is microstructure protection. A protective shield can be constructed to safeguard the delicate micro/nanostructures from damage. This rigid shield acts as a barrier, shielding the micro/nanostructures from external forces or harsh conditions. Using materials with high mechanical strength and chemical stability prevents the degradation of the micro/nanostructure. (3) The third strategy is utilizing an adhesive+coating. By using an intermediate layer, the adhesion between the substrate and surface micro/nanostructures can be enhanced. This adhesive layer improves the overall durability of the superhydrophobic surface by providing additional support and stability. (4) The fourth strategy involves the use of self-healing materials. Superhydrophobic surfaces can be made from low surface energy materials with self-healing capabilities. These materials can restore their superhydrophobicity even after the surface has been damaged or compromised. This property ensures that the surface can maintain its water-repellent properties over a longer period. (5) The fifth strategy is the reconstruction of microstructures. This approach involves repairing or replacing the damaged microstructures to restore the surface's superhydrophobic properties and performance.Looking ahead, the development of durable superhydrophobic surfaces holds great promise. It offers new opportunities for green and sustainable solutions in various industries. By incorporating the aforementioned strategies, researchers and engineers can create superhydrophobic surfaces that are not only highly efficient but also long-lasting and resilient. These durability enhancement strategies pave the way for the practical implementation of superhydrophobic surfaces in real-world applications, enabling their widespread use and impact. This will contribute to the development of green and sustainable technologies for a wide range of applications.In conclusion, the development of durable superhydrophobic surfaces is crucial for advancing the fields of oil-water separation, corrosion protection, waterproofing, and anti-icing. By addressing the challenges related to surface durability through strategies such as constructing elastic substrates, microstructure protection, adhesive+coating, utilizing self-healing materials, and reconstructing microstructures, the practical application of superhydrophobic surfaces can be significantly enhanced. This will contribute to the development of green and sustainable technologies for a wide range of applications.KEY WORDS: robust; bio-inspred surface; self-healing; armoured surface随着生物进化的不断演进，自然界中许多生物逐渐进化出了具有超疏水性的表面，这些表面具有独特的微观结构和低表面能物质，使得水滴在其表面难以附着[1-5]。

超疏水材料改性黄土疏水机理及强度演化特性研究目录1. 研究背景 (2)1.1 超疏水材料简介 (2)1.2 黄土疏水性研究现状 (3)1.3 研究目的与意义 (5)2. 实验材料与方法 (6)2.1 实验材料 (7)2.2 实验方法 (8)2.2.1 制备工艺 (9)2.2.2 表面形貌分析 (10)2.2.3 接触角测定 (11)2.2.4 力学性能测试 (12)3. 超疏水材料改性黄土疏水机理研究 (13)3.1 超疏水材料表面形貌对其疏水性能的影响 (15)3.2 超疏水材料改性黄土接触角变化规律 (16)3.3 超疏水材料改性黄土吸湿性能变化规律 (16)4. 强度演化特性研究 (17)4.1 超疏水材料改性黄土的拉伸力学性能 (18)4.2 超疏水材料改性黄土压缩力学性能 (19)4.3 超疏水材料改性黄土剪切力学性能 (21)5. 结果与分析 (22)5.1 超疏水材料表面形貌对黄土疏水性能的影响结果与分析 (23)5.2 超疏水材料改性黄土接触角变化规律结果与分析 (24)5.3 超疏水材料改性黄土吸湿性能变化规律结果与分析 (25)5.4 强度演化特性研究结果与分析 (26)6. 结论与展望 (27)6.1 主要结论 (28)6.2 研究不足与展望 (28)6.3 对工程应用的启示 (30)1. 研究背景超疏水材料因其独特的疏水性能，在众多领域如自清洁、防水防护等方面展现出巨大的应用潜力。

将超疏水特性应用于黄土这种具有特殊地质和工程意义的材料上，尚需深入研究其疏水机理及其在黄土改性后的强度演化特性。

黄土是一种分布广泛、厚度较大的沉积物，因其独特的物理力学性质，在土木工程中占有重要地位。

但黄土的湿陷性、收缩性等缺陷限制了其在某些领域的应用。

通过引入超疏水材料，有望改善黄土的这些性能，提高其工程稳定性。

本研究旨在探讨超疏水材料对黄土的改性作用，重点研究其疏水机理及在改性过程中黄土强度的演化特性。

超疏水涂层微纳米材料可控合成及应用研究一、概述超疏水涂层微纳米材料是指在材料表面形成的一种具有极强疏水性能的特殊涂层，其表面能极低，使得水珠在其表面呈现出高度的球形，与其表面接触的接触角大于150°，使得水珠在其表面上几乎不会留下痕迹。

超疏水涂层具有优异的抗粘性和自清洁性，因此在汽车玻璃、建筑材料、纺织品等领域具有广阔的应用前景。

本文旨在介绍超疏水涂层微纳米材料可控合成的研究现状和应用前景。

二、超疏水涂层微纳米材料合成技术1. 化学气相沉积法（CVD）化学气相沉积法是一种常用的超疏水涂层微纳米材料合成技术，通过将含有相应金属或氧化物前驱体的气体输入反应室，经过热解反应在基底表面沉积出纳米级的超疏水材料。

该方法可以实现对材料组分、结构和形貌的精确控制，形成具有特定性能的超疏水涂层微纳米材料。

2. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种将含有金属离子或其他前驱体的溶液先制备成溶胶，然后通过加热或化学反应促使其中的物质发生凝胶化，最终得到超疏水涂层微纳米材料的方法。

该方法简单易行，能够实现大面积均匀的涂层覆盖。

3. 电化学沉积法电化学沉积法是一种利用电解池在基底表面沉积出所需材料的方法，通过控制电极电势、电流密度以及电解液成分可以精确调控涂层的组分和结构，实现超疏水特性。

4. 其他新技术除了上述常用的合成技术，还有一些新的技术不断涌现，如等离子体辅助化学气相沉积法、模板法、离子束辅助沉积法等，这些新技术为超疏水涂层微纳米材料的合成提供了更多的选择和可能性。

三、超疏水涂层微纳米材料在汽车领域的应用超疏水涂层微纳米材料在汽车领域具有广泛的应用前景。

涂覆超疏水涂层微纳米材料的汽车玻璃可以有效抵抗雨水和污垢的侵蚀，使驾驶者在雨天视野更加清晰，提高行车安全性。

涂覆超疏水涂层微纳米材料的汽车车身可以减少灰尘、泥浆等污垢的附着，减少清洗和维护的频率和成本。

超疏水涂层还可以应用于汽车轮胎和底盘部件，减少泥浆和水花的粘附，延长汽车的使用寿命。

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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化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2022年第41卷第7期聚氯乙烯基超疏水材料的制备及应用研究进展朱雪丹1，姚亚丽1，马利利1，王嘉鑫1，杨杰2，彭磊1，何金梅1，屈孟男1（1西安科技大学化学与化工学院，陕西西安710054；2西安科技大学安全科学与工程学院，陕西西安710054）摘要：聚氯乙烯（PVC ）是世界上应用最广泛的塑料之一，因其具有化学和机械特性优异、廉价易得等优点而广泛应用于医疗器械制造、建筑、食品和电子等行业。

PVC 对水的接触角为90°，而在生物医学和金属防腐蚀等领域的应用中，需要PVC 达到超疏水性能。

因此，PVC 基超疏水材料的需求也变得愈加迫切。

本文综述了聚氯乙烯基超疏水材料的分类、制备方法和应用领域，对比了不同种类、不同制备方法的聚氯乙烯基超疏水材料的疏水性能优劣，总结出目前该领域的一些问题，主要包括制备工艺仅限于实验室操作、材料的耐磨耐久性及机械强度有待考察等，并指出该领域的发展方向：①开发简单、环保、低成本的大规模制备工艺；②克服PVC 材料热、光稳定性差的弱点，发扬其耐腐蚀性好、机械强度高的优点，进一步扩大材料的应用范围。

关键词：聚氯乙烯；超疏水；制备；应用；涂层中图分类号：TQ317.9文献标志码：A文章编号：1000-6613（2022）07-3676-13Progress in preparation and application of superhydrophobic materialsbased on polyvinyl chlorideZHU Xuedan 1，YAO Yali 1，MA Lili 1，WANG Jiaxin 1，YANG Jie 2，PENG Lei 1，HE Jinmei 1，QU Mengnan 1(1College of Chemistry and Chemical Engineering,Xi 'an University of Science and Technology,Xi 'an 710054,Shaanxi,China;2College of Safty Science and Engineering,Xi 'an University of Science and Technology,Xi 'an 710054,Shaanxi,China)Abstract:Polyvinyl chloride (PVC)is one of the most widely used plastics in the world because of itsexcellent chemical and mechanical characteristics,the advantages of cheap accessible and widely used in medical equipment manufacturing,construction,food and electronic industries.PVC has a contact angle of 90°to water and is required to achieve superhydrophobic properties in applications such as biomedicaland metal corrosion prevention.Therefore,the demand for PVC-based superhydrophobic materials has become increasingly urgent.In this paper,the classification,preparation methods and application fields of PVC-based superhydrophobic materials are reviewed.The different types,different preparation methodsof hydrophobic performance of polyvinyl chloride based superhydrophobic material are compared.Finally,some problems of this field are summarized,mainly including that the preparation process is limited to laboratory operations,and the wear resistance,durability and mechanical strength of the materials need tobe investigated,etc.The development direction of this field is pointed out:①developing a simple,environmentally friendly,low-cost large-scale preparation processes;②overcoming the weak points of综述与专论DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2021-1683收稿日期：2021-08-09；修改稿日期：2021-09-18。

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。

超疏水涂层的制备与性能研究一、引言在当今科技迅速发展的时代，超疏水涂层因其独特的性能引起了广泛的关注和研究。

超疏水涂层是指表面与水的接触角大于 150°，滚动角小于 10°的涂层。

这种特殊的表面性能赋予了材料自清洁、防腐蚀、抗结冰等诸多优异特性，在航空航天、船舶、建筑、医疗等领域具有广阔的应用前景。

二、超疏水涂层的制备方法（一）溶胶凝胶法溶胶凝胶法是一种常见的制备超疏水涂层的方法。

其基本原理是通过将金属醇盐或无机盐在溶剂中水解和缩聚，形成溶胶，然后经过凝胶化、干燥和热处理等过程得到涂层。

在制备过程中，可以通过控制反应物的浓度、反应条件以及添加表面改性剂等手段来调控涂层的表面粗糙度和化学组成，从而实现超疏水性能。

（二）化学气相沉积法化学气相沉积法（CVD）是将含有涂层组成元素的气态物质在一定的温度和压力条件下发生化学反应，在基底表面沉积形成涂层。

该方法可以制备出均匀、致密的超疏水涂层，但设备成本较高，操作复杂。

（三）静电纺丝法静电纺丝法是利用高压电场将聚合物溶液或熔体拉伸成纳米级纤维，然后将这些纤维收集在基底上形成涂层。

通过选择合适的聚合物和调整纺丝参数，可以控制涂层的微观结构和表面性能，实现超疏水效果。

（四）层层自组装法层层自组装法是基于分子间的相互作用力，如静电引力、氢键、范德华力等，将带相反电荷或具有互补官能团的物质交替沉积在基底表面形成多层结构的涂层。

通过合理设计组装的分子和层数，可以调节涂层的粗糙度和化学组成，达到超疏水的目的。

三、超疏水涂层的性能（一）自清洁性能超疏水涂层的自清洁性能是其最为显著的特点之一。

当水滴在涂层表面滚落时，能够带走表面的灰尘和污染物，使表面保持清洁。

这一性能在建筑外墙、太阳能电池板等领域具有重要的应用价值，可以减少人工清洁的成本和时间。

（二）防腐蚀性能超疏水涂层可以有效地阻止水和腐蚀性介质与基底的接触，从而提高材料的耐腐蚀性能。

涂层表面的微小空气囊可以隔绝外界的氧气和水分，减缓腐蚀反应的发生。

第52卷第12期表面技术2023年12月SURFACE TECHNOLOGY·119·专题——表面润湿性调控及应用激光加工超疏水表面抗结冰性能研究进展郭纯方1,2，刘磊1，刘森云2，李康妹1，吴重军1,3*，梁越昇3（1.东华大学 机械工程学院，上海 201620；2.中国空气动力研究与发展中心结冰与防除冰重点 实验室，四川 绵阳 621000；3.佐治亚理工学院 制造研究中心，美国 亚特兰大 30332）摘要：在低温环境中，表面结冰会严重影响户外装备的运行效率和安全，基于疏水材料的新型被动式防除冰方法引起了广泛关注。

超疏水表面凭借其优越的拒水、抑制冰核形成和降低冰黏附强度等能力，在防除冰技术领域表现出广阔的应用前景。

激光加工技术具有高效率和灵活性，成为制备超疏水表面的有效方法，并被进一步用来研究表面的抗结冰性能。

首先，概述了固体表面润湿理论和结冰机理。

其次，综合评估了激光加工超疏水表面的抗结冰性能，包括静态水滴延迟结冰时间、动态水滴累积、冰黏附强度、延迟结霜与抗冻能力、表面积冰与除冰等方面。

静态水滴延迟结冰时间受到水滴与表面接触界面的成核速率和传热速率的影响，动态水滴累积与表面润湿性密切相关，冰黏附强度反映了表面对冰的附着性和除冰的难易程度。

超疏水表面具有显著的延迟结冰能力，但在低温高湿条件下，表面的超疏水性可能会减弱，甚至失效。

除冰过程也可能破坏超疏水表面的微观结构，进而影响其持续的抗结冰性能。

最后，对超疏水表面激光加工与抗结冰性能的未来研究方向进行了展望。

关键词：超疏水表面；激光加工；抗结冰；非均相成核；润湿理论中图分类号：TG174.4 文献标识码：A 文章编号：1001-3660(2023)12-0119-16DOI：10.16490/ki.issn.1001-3660.2023.12.011Research Progress on Anti-icing Performance of LaserProcessed Superhydrophobic SurfacesGUO Chun-fang1,2, LIU Lei1, LIU Sen-yun2, LI Kang-mei1, WU Chong-jun1,3*, LIANG Steven Y3(1. College of Mechanical Engineering, Donghua University, Shanghai 201620, China; 2. Key Laboratory of Icingand Anti/De-icing, China Aerodynamics Research and Development Center, Sichuan Mianyang 621000, China;3. Manufacturing Research Center, Georgia Institute of Technology, Atlanta 30332, USA)ABSTRACT: The ice accumulation on solid surfaces in low temperature environments seriously affects the operating efficiency and safety of outdoor equipment, such as aerospace, wind turbine, power line, etc. In recent years, a new passive anti-icing method based on superhydrophobic materials has attracted wide attention. The superhydrophobicity is generally achieved through constructing mirco/nano structures of low surface energy. On a superhydrophobic surface, a sessile water droplet has a high contact angle and a low roll-off angle. An impacting droplet could also bounce off the non-wetting surface over a certain收稿日期：2023-08-23；修订日期：2023-11-10Received：2023-08-23；Revised：2023-11-10基金项目：国家自然科学基金（52005096，12002364）；中国空气动力研究与发展中心结冰与防除冰重点实验室开放课题（IADL 20210409）；中央高校基本科研业务费项目（152232023D-15）Fund：National Natural Science Foundation of China (52005096, 12002364); Key Laboratory of Icing and Anti/De-icing of CARDC (IADL 20210409); Fundamental Research Funds for the Central Universities (152232023D-15)引文格式：郭纯方, 刘磊, 刘森云, 等. 激光加工超疏水表面抗结冰性能研究进展[J]. 表面技术, 2023, 52(12): 119-134.GUO Chun-fang, LIU Lei, LIU Sen-yun, et al. Research Progress on Anti-icing Performance of Laser Processed Superhydrophobic Surfaces[J]. Surface Technology, 2023, 52(12): 119-134.*通信作者（Corresponding author）·120·表面技术 2023年12月Weber number range. The rough structures on a superhydrophobic surface reduce the interfacial heat transfer efficiency, which suppresses the nucleation of ice. The low surface energy may also benefit the removal of ice from the surface, once the icing has occurred. Therefore, the superhydrophobic surfaces show a broad application prospect in the field of anti/de-icing technology because of the excellent water repellency, ice nucleation inhibition, and ice adhesion strength reduction. As a non-traditional technique, laser processing shows high efficiency in fabricating micro/nano structures on solid surfaces. Therefore, laser processing has become an effective method to prepare superhydrophobic surfaces, and has been further used to study the anti-icing performance of the fabricated surfaces. In this review, the wetting theory and the icing mechanism of water droplets on solid surfaces were firstly summarized. Then, the anti-icing performance of laser-processed superhydrophobic surfaces was evaluated comprehensively, including icing delay time of sessile water droplets, accumulation of dynamic droplets, ice adhesion strength, frost delay or anti-frost, as well as surface ice accumulation and deicing. The droplet icing delay time was affected by the nucleation rate and the heat transfer rate at the interface, while the droplet accumulation was closely related to surface wettability. The ice adhesion strength reflected the adhesion of ice on the superhydrophobic surfaces and the difficulty of deicing. Superhydrophobic surfaces had a significant capacity to delay icing, but the performance of the surfaces might become weak or even failed under low temperature and high humidity conditions. In addition, the deicing process might also damage the microstructures of the superhydrophobic surfaces, which in turn reduced their anti-icing properties. Finally, the future research direction for the laser processing of superhydrophobic surfaces and the anti-icing performance was prospected.KEY WORDS: superhydrophobic surface; laser processing; anti-icing; heterogeneous ice nucleation; wetting theory结冰是一种普遍存在的自然现象，固体表面结冰给人类的生产生活带来了深远影响。