AFM：一种构建坚固耐用的纤维素纳米晶涂层的通用策略

Nanoyu

2021-11-10

超亲水纤维素纳米晶（CNCs）具有很高的亲水性，在制备防污表面方面具有很大的潜力。然而，由于CNCs的表面附着力有限，将CNCs作为一种坚固的表面涂层在基材上的集成仍然是一个挑战。

近日，受海洋生物粘附策略的启发，加拿大阿尔伯塔大学曾宏波教授报道了开发了一种简单而通用的表面涂层方法，将CNCs紧密地锚定在不同的基底上，中间粘结层由单宁酸(TA)/聚乙烯亚胺(PEI)/钒(V)组成。

文章要点

1）研究发现，在组装过程中引入V³⁺离子，通过配位化学显著降低了TA/PEI/V生物胶层的粗糙度，从而获得了结构高度致密、均方根粗糙度（≈2 nm）极低的CNCs涂层。

2）这种超亲水性CNCs涂层具有普遍且优异的防污性能，在100次摩擦循环后均能保持其结构完整性和润湿性。此外，CNCs涂层的聚偏氟乙烯（PVDF）膜具有超过6000 L m^-2 h^-1 bar^-1的超高水通量，对含各种污染物的甲苯水乳状液的分离，其渗透通量恢复率接近100%。

这项研究展示了一种通用的涂层方法，以解决刚性材料与各种基材在广泛的工程和环境应用中牢固集成这一长期存在的挑战。

参考文献

Wenshuai Yang, et al, A Universal Strategy for Constructing Robust and Antifouling Cellulose Nanocrystal Coating, Adv. Funct. Mater. 2021

DOI: 10.1002/adfm.202109989

https://doi.org/10.1002/adfm.202109989