武漢紡大學生開發(fā)超疏水銅表面刻蝕技術(shù)
據(jù)了解,該項目獲得國家大學生創(chuàng)新訓練計劃項目立項,并在湖北省化學化工學會主辦的湖北省大學生化學(化工)學術(shù)成果報告會上獲得一等獎,相關(guān)論文發(fā)表在《物理化學學報》和《TheJournalofPhysicalChemistryC》期刊上。
徐飛燕在大二的時候參加了學院組織的“潤禾計劃”大學生課外科技創(chuàng)新團隊,從此與超疏水銅表面結(jié)下了不解之緣。在指導教師指導下,徐飛燕和她的四人小團隊廣泛搜集相關(guān)資料,反復實驗操作,不斷修正,攻克一道道技術(shù)難關(guān),終研發(fā)出了一種簡單的晶面選擇性刻蝕方法。
超疏水銅表面類似于荷葉,將水滴在上面,水珠會立即脫落,是一種重要的功能材料。研究發(fā)現(xiàn),其在自清潔表面、油水分離、減阻、微型流體設(shè)備、防腐蝕等諸多領(lǐng)域存在巨大應(yīng)用價值。“如果將我們平時用的自來水管改換成經(jīng)過處理過的銅管,那么就可以有效減小在水的輸送過程中所產(chǎn)生的阻力,減少能源消耗;將銅表面超疏水處理后具有優(yōu)良的耐腐蝕性,可以提高銅材的使用壽命,減少銅的消耗。”徐飛燕介紹說,“再如,利用超疏水銅網(wǎng)的油水分離特性,可以直接過濾掉油水混合物中的油漬,凈化水質(zhì)。我們下一步研究將這之一技術(shù)應(yīng)用到紡織材料上,如果得以實現(xiàn),那么以后我們只要將臟衣服浸泡在水中再拿出來,就可以將衣服自動洗干凈了,節(jié)約了水資源,同時也能避免環(huán)境污染。”
據(jù)指導老師介紹,國際上以往在制備超疏水銅表面時主要分為一步法和分步法。前者通過將銅片浸泡在特殊藥品中制得,雖然操作簡單,但耗時較長;后者是將銅表面涂上一層特殊物質(zhì),耗時短,但表面涂層容易脫落,使用性能較差。而徐飛燕團隊通過高能晶面的選擇性刻蝕,使得銅表面的刻蝕過程可控,通過該法所得到的銅表面具有多面體突起狀粗糙結(jié)構(gòu),且銅片表面被均勻刻蝕,解決了上述兩個問題,具有明顯的新穎性和可操作性,市場潛力巨大。
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