超亲水表面的研究及应用进展

超亲水表面与水具有很强的相互作用力,将水滴滴在上面能够在较短时间内完全铺展开,使接触角等于或接近于0°,在自清洁、防雾、防污、油水分离等众多领域均有着十分广阔的应用前景,是当前研究的热点之一。该文首先介绍了超亲水表面的定义,并简单回顾了其研究背景;其次对超亲水表面的亲水机理进行了总结和归纳,其一是在高表面能物质的表面上构造粗糙度实现超亲水,其二是光致实现超亲水;进一步地,重点阐述了目前超亲水表面的主要制备方法及其研究进展,如溶胶-凝胶法、气相沉积法、模板法、相分离法和层层自组装法等,并对比了其优缺点;此外,介绍了超亲水表面在自清洁与防雾、油水分离及其它方面的主要应用进展;最后,指出了目前制备超亲水表面存在的一些问题,如需要采用昂贵的仪器设备或复杂的工艺流程、易受外界条件(光、热、氧等)的影响、使用的持久性差、应用领域仍有待于发展等,并认为环保型、功能性和耐久性是超亲水表面未来的主要发展方向。