一种具有紫外稳定超疏水和快速响应变色性的仿三明治结构膜的制备方法

    公开(公告)号:CN112319012B

    公开(公告)日:2023-03-07

    申请号:CN202011128593.1

    申请日:2020-10-21

    申请人: 湖北大学

    摘要: 本发明提供一种具有紫外稳定超疏水和快速响应变色性的仿三明治结构膜的制备方法,包括纤维素纳米晶(CNC)的制备,三氧化钨(TT)的制备和超疏水仿生夹心膜(PDMS@CTK)的制备方法。传统的光致变色材料由于较长的响应时间和复杂的制备工艺限制了其在日常生活中的应用。受三明治结构启发,本发明制备了PDMS@CTK,具有良好的导电性、稳定的超疏水性和快速响应且可逆的光致变色性。PDMS@CTK表面水滴接触角大小为154±1.5°,滚动角大小为3.8±0.5°;紫外光连续辐照260h以上仍然保持稳定的超疏水性。除此之外,PDMS@CTK在紫外光照射时会在1min左右快速转变为钨灰色(RGB配色值:114,120,116),加热10min会从钨灰色恢复为原色(RGB配色值:171,169,148),极大地提高了光致变色的响应速率。

    一种可用于信号表达和染料降解的多功能图案化润湿性材料的制备方法

    公开(公告)号:CN116815545A

    公开(公告)日:2023-09-29

    申请号:CN202310734259.8

    申请日:2023-06-20

    申请人: 湖北大学

    摘要: 本发明提供一种可用于信号表达和染料降解的多功能图案化润湿性材料的制备方法,属于环境保护以及信息和润湿性交叉领域。本发明公开了一种实现导电/非导电液体检测并选择性表达信号且高效光降解染料的多功能图案化润湿性材料的制备方法,制备了Cu2O纳米立方体粒子,将其与TiO2粒子结合,经过喷涂得到了超亲水表面,再经过喷涂疏水SiO2得到了图案化润湿性材料,具有各向异性润湿性,能够实现导电/非导电液体的实时检测,并且借助发光二极管用于二进制序列的信号表达。在杂化粒子的协同作用下,经过辐照3h,能够对亚甲基蓝(MB)实现93.8%的降解效率,对罗丹明6G(R6G)实现89.6%的降解效率。广。

    一种组合式雾水-露水收集器的制备方法

    公开(公告)号:CN116716949A

    公开(公告)日:2023-09-08

    申请号:CN202310528953.4

    申请日:2023-05-11

    申请人: 湖北大学

    摘要: 本发明提供一种组合式雾水‑露水收集器的制备方法。将捕获部分制备为凹凸相间的等级结构,并赋予不同的化学润湿性,将Janus海绵作为储存部分,以机械组装的方式连接在一起,构成雾水/露水收集系统。这种组合的方式可以通过调节整个雾收集过程中的液体行为来提高收集效率,包括从捕获的过程中液滴的成核、锥结构通道上高速传输以及从Janus海绵上分离液滴和储存。通过锥状捕获和海绵分离收集的协同效应,与传统的雾收集结构相比,大幅度的提升了雾收集效率。同时,可以在常规过冷的条件下进行有效的露水收集。低成本原材料、组装拆分方便且易携带,可以进行大规模推广。

    一种高效的大气水蒸气吸附复合材料的制备方法

    公开(公告)号:CN116571219A

    公开(公告)日:2023-08-11

    申请号:CN202310685175.X

    申请日:2023-06-12

    申请人: 湖北大学

    摘要: 本发明提供一种高效的大气水蒸气吸附复合材料的制备方法。受蒂兰属空气植物水分捕获储存过程的启发,本发明将高储水性能海绵骨架和两亲性凝胶结合,构建海绵‑凝胶层结构,是一种能够快速高效蒸汽液化吸附,高储水能力的大气集水复合材料。该复合材料中凝胶的盐析效应能够其他相同条件下促进搭载吸湿盐对水蒸气的吸附,海绵结构对凝胶收集的水转移和储存,从而达到高效快速的大气集水。所获得的大气集水复合材料,在低湿度环境(RH=40%)下6‑8小时内实现了1.41g/g的快速高效大气集水表现。能够成为缓解许多欠发达地区、干旱地区和岛屿淡水短缺的一个有前途的解决方案。因此,该方法可以进行大规模推广。

    一种基于3D打印和激光掩膜辐照的多生物启发水雾收集系统的制备方法

    公开(公告)号:CN116555747A

    公开(公告)日:2023-08-08

    申请号:CN202211589212.9

    申请日:2022-12-12

    申请人: 湖北大学

    发明人: 杨付超 王秋月

    摘要: 本发明提供一种基于3D打印和激光掩膜辐照的多生物启发水雾收集系统的制备方法。受大自然一些生物微结构的启发,以铜片为基底,利用3D打印技术和激光掩膜辐照技术,制备了具有特殊图案的亲疏水区域杂化表面。该图案化表面在拉普拉斯压力的作用下具有定向运输水滴的功能,能有效增强水收集效率。与原始铜片相比,带有特殊图案的亲疏水相间杂化表面的集水效率提高到136.7%。这种结合润湿性和表面图案化设计的方案有望应用于液滴操控和雾水收集等领域。

    一种具有超亲水-超疏水的3D结构集雾材料的制备方法

    公开(公告)号:CN116288361A

    公开(公告)日:2023-06-23

    申请号:CN202310341660.5

    申请日:2023-04-03

    申请人: 湖北大学

    摘要: 本发明提供一种具有超亲水‑超疏水的3D结构集雾材料的制备方法。从瓦楞纸的凹‑凸‑凹结构获得灵感,通过电化学阳极氧化法、喷涂法、光催化以及模板方法制备出杂化润湿性的三维结构材料。这种凹‑凸‑凹配合表面杂化润湿性可以在雾水收集的过程中极大的提高雾水收集效率。雾流与3D结构相互作用,在凹陷处形成了管状涡流,这种上下联通的管状涡流有助于表面快速捕获大液滴,而超亲水‑超疏水杂化润湿性的表面集水效率也高于单一润湿性表面。因此,基于其优异的水收集能力,该杂化润湿性的三维结构材料可以进行大规模推广。

    一种具有微纳米线通道结构的Janus膜的制备方法

    公开(公告)号:CN113786739B

    公开(公告)日:2023-04-28

    申请号:CN202111025323.2

    申请日:2021-09-02

    申请人: 湖北大学

    IPC分类号: B01D67/00 B01D69/02

    摘要: 本发明属于非对称润湿性梯度表面制备技术领域,特别涉及一种具有微纳米线通道结构的Janus膜的制备方法,从自然界中获得灵感,在泡沫铜表面利用化学刻蚀法在泡沫铜表面制备出微纳米线结构,随后通过单面喷涂法在泡沫铜一侧喷涂超疏水颗粒制备出具有微纳米线通道结构的Janus膜。这种非对称润湿性表面具有优异的液滴单向运输性能,应用于水雾收集中也具有不错的反响。

    一种实现油水按需分离Janus膜材料的制备方法与应用

    公开(公告)号:CN114682099A

    公开(公告)日:2022-07-01

    申请号:CN202210299280.5

    申请日:2022-03-25

    申请人: 湖北大学

    摘要: 本发明属于油水分离、环境保护技术领域,公开提供了一种实现油水按需分离Janus膜材料及其制备方法。本发明使用低成本的方法在铜网上电沉积片状锌,采用简单的水热法在其上生长超亲水氧化锌(ZnO@Zn@Cu),然后经过喷涂SiO2和十八硫醇的选择性修饰得到一侧超疏水,而另一侧展现出超亲水的Janus膜。这种不对称润湿性Janus膜可以实现油水混合物的按需分离,轻油重油油水混合物分离效率均保持在99.7%以上。并且Janus膜在经过50次砂纸打磨、酸碱腐蚀和循环测试后仍然保持超疏水性,表现出优异的耐久性。本发明提高了Janus膜的机械稳定性,改善了油水分离性能,且原材料价格低廉,来源广泛。

    一种具有微纳米线通道结构的Janus膜的制备方法

    公开(公告)号:CN113786739A

    公开(公告)日:2021-12-14

    申请号:CN202111025323.2

    申请日:2021-09-02

    申请人: 湖北大学

    IPC分类号: B01D67/00 B01D69/02

    摘要: 本发明属于非对称润湿性梯度表面制备技术领域,特别涉及一种具有微纳米线通道结构的Janus膜的制备方法,从自然界中获得灵感,在泡沫铜表面利用化学刻蚀法在泡沫铜表面制备出微纳米线结构,随后通过单面喷涂法在泡沫铜一侧喷涂超疏水颗粒制备出具有微纳米线通道结构的Janus膜。这种非对称润湿性表面具有优异的液滴单向运输性能,应用于水雾收集中也具有不错的反响。