Von Schwanenfedern inspirierte Öl-Wasser-Trennung
In einer aktuellen Studie wird ein von Schwanenfedern inspiriertes fluorfreies superhydrophobes selbstreinigendes Baumwolltuch mit starker Öl-Wasser-Trennfunktion vorgestellt.
Mit der zunehmenden Nachfrage nach Öl-Wasser-Trennung haben superhydrophobe Materialien aufgrund ihrer hervorragenden Öl-Wasser-Trennleistung große Aufmerksamkeit in der Forschung erlangt. Allerdings schränken die biologische Toxizität und die schlechte Haltbarkeit von fluorhaltigen Verbindungen in superhydrophoben Materialien ihre Anwendung stark ein. In einer kürzlich durchgeführten Arbeit, die von den superhydrophoben/lipophilen Schwanenfedern inspiriert wurde, schlugen die Forscher eine zweistufige Thiol-En-Click-Reaktionsstrategie vor, um eine fluorfreie superhydrophobe und superlipophile Öl/Wasser-Trennmembran (Cotton-S-PB-SiO2) herzustellen.
Das Cotton-S-PB-SiO2 besaß eine niedrige Oberflächenenergie und reichlich Mikro-Nanostrukturen. Gleichzeitig zeigte das Cotton-S-PB-SiO2 eine extrem hohe Benetzungsselektivität für Wasser- und Ölphasen. Die Trennleistung für nicht mischbare Öl/Wasser-Gemische lag bei über 99,9 %. Noch bemerkenswerter ist, dass das Cotton-S-PB-SiO2 selbst in rauen Umgebungen wie starken Säuren, Laugen, Salzen usw. eine ausgezeichnete Antifouling- und Betriebsstabilität aufweist.
Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Band 183, Oktober 2023, veröffentlicht.