科學(xué)時(shí)報(bào)消息，日前，中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所研究員江雷、楊振忠等研制的超疏水的納米結(jié)構(gòu)碳膜，在全pH值范圍內(nèi)，即強(qiáng)酸強(qiáng)堿的條件下獲得了超疏水疏油的特性。這一成果發(fā)表在9月15日出版的國(guó)際著名期刊德國(guó)《應(yīng)用化學(xué)》上，該刊審稿人評(píng)價(jià)其“開(kāi)創(chuàng)了超疏水納米界面材料的新領(lǐng)域”。
據(jù)了解，江雷曾領(lǐng)導(dǎo)研究小組分別在2001年、2002年、2003年初，連續(xù)在德國(guó)《應(yīng)用化學(xué)》和美國(guó)的《先進(jìn)材料》期刊發(fā)表論文，報(bào)道制備成功具有超疏水性表面的碳納米管及聚合物納米纖維（纖維表面具有不沾水不沾油的特性），引起了國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注。
此次成果由化學(xué)所有機(jī)固體開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室研究員江雷、高分子物理國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員楊振忠合作完成。他們以納米結(jié)構(gòu)陣列聚丙烯腈纖維膜為原料，通過(guò)典型的聚丙烯腈基碳纖維的制備過(guò)程，利用熱解方法，包括預(yù)氧化及碳化過(guò)程，制備了一種在全pH值范圍內(nèi)具有超疏水性的納米結(jié)構(gòu)碳膜。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)、科技部、中科院的大力支持。
研究人員介紹，在界面研究領(lǐng)域，“疏水”指水在固體表面的接觸角大于90°，“超疏水”指水在固體表面的接觸角大于150°。超疏水性表面研究發(fā)展至今，無(wú)論從制備方法、制備材料還是制備結(jié)構(gòu)上都取得了重要進(jìn)展，但它們的應(yīng)用僅限于純水范圍，在其它液體環(huán)境下，如不同pH值的腐蝕液體中，就會(huì)受到極大限制?而江雷等此次研制出的納米結(jié)構(gòu)碳膜，卻能在沒(méi)有任何低表面能物質(zhì)修飾時(shí)，不僅與純水的接觸角大于150°，而且與腐蝕性液體酸及堿的接觸角也大于150°，即在全pH值范圍內(nèi)都具有超疏水的性質(zhì)。
論文作者認(rèn)為，該碳膜具有類石墨結(jié)構(gòu)，膜表面的納米結(jié)構(gòu)及類石墨結(jié)構(gòu)碳纖維本身具有耐酸堿腐蝕的特性，這是產(chǎn)生全pH范圍超疏水性的重要原因。由于這一特性，該碳膜在基因傳輸、無(wú)損失液體輸送、微流體等方面，具有了極為廣闊的應(yīng)用前景。
據(jù)了解，江雷曾領(lǐng)導(dǎo)研究小組分別在2001年、2002年、2003年初，連續(xù)在德國(guó)《應(yīng)用化學(xué)》和美國(guó)的《先進(jìn)材料》期刊發(fā)表論文，報(bào)道制備成功具有超疏水性表面的碳納米管及聚合物納米纖維（纖維表面具有不沾水不沾油的特性），引起了國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注。
此次成果由化學(xué)所有機(jī)固體開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室研究員江雷、高分子物理國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員楊振忠合作完成。他們以納米結(jié)構(gòu)陣列聚丙烯腈纖維膜為原料，通過(guò)典型的聚丙烯腈基碳纖維的制備過(guò)程，利用熱解方法，包括預(yù)氧化及碳化過(guò)程，制備了一種在全pH值范圍內(nèi)具有超疏水性的納米結(jié)構(gòu)碳膜。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)、科技部、中科院的大力支持。
研究人員介紹，在界面研究領(lǐng)域，“疏水”指水在固體表面的接觸角大于90°，“超疏水”指水在固體表面的接觸角大于150°。超疏水性表面研究發(fā)展至今，無(wú)論從制備方法、制備材料還是制備結(jié)構(gòu)上都取得了重要進(jìn)展，但它們的應(yīng)用僅限于純水范圍，在其它液體環(huán)境下，如不同pH值的腐蝕液體中，就會(huì)受到極大限制?而江雷等此次研制出的納米結(jié)構(gòu)碳膜，卻能在沒(méi)有任何低表面能物質(zhì)修飾時(shí)，不僅與純水的接觸角大于150°，而且與腐蝕性液體酸及堿的接觸角也大于150°，即在全pH值范圍內(nèi)都具有超疏水的性質(zhì)。
論文作者認(rèn)為，該碳膜具有類石墨結(jié)構(gòu)，膜表面的納米結(jié)構(gòu)及類石墨結(jié)構(gòu)碳纖維本身具有耐酸堿腐蝕的特性，這是產(chǎn)生全pH范圍超疏水性的重要原因。由于這一特性，該碳膜在基因傳輸、無(wú)損失液體輸送、微流體等方面，具有了極為廣闊的應(yīng)用前景。
