基于在硅烷聚合物特别润湿性涂层、硅酸盐黏土矿物及其纳米复合材料方面的研究积累，中国科学院兰州化学物理研究所甘肃省黏土矿物应用研究重点实验室张俊平研究员团队在基于硅烷和硅酸盐黏土矿物的特别润湿性材料研究取得系列进展（ 2016, 4,13677-13725;  2016, 4, 953-960;  2015, 3,18475-18482　　图1 (a) 基于长链硅烷的SNFs透明超双疏涂层和 (b) 蒸发导致的仿猪笼草超滑外观向仿荷叶超双疏外观的变化 

SNFs涂层　　通过简单地控制甲基三氯硅烷的气相沉积或液相聚合，可在各种外观上（如棉布、羊毛、丝绸、聚氨酯纤维、木材、醋酸纤维素、玻璃、石英、硅片、钛合金和铝箔等）形成SNFs超疏水涂层（ 2011, 50, 6652-6656;  ）。然而，SNFs的制备一向局限于小分子硅烷，因为空间位阻较大，长链烷基硅烷无法形成SNFs结构。通过引入正硅酸乙酯或四氯硅烷，减小聚合反应的空间位阻，首次采用长链烷基硅烷制备了SNFs，一步反应制备了透明超双疏涂层（ 2014, 5, 1132-1139　　通过将低外观能全氟聚醚液体铺展于氟化处理的SNFs外观上，制备了仿猪笼草超滑外观。研究注解，液滴在超滑外观上的活动速度远远小于在超疏水外观上的活动速度，而且外观的纳米结构和倾斜角度、低外观能润滑剂的黏度和液膜厚度及液滴的理化性能都会对液滴的活动速度产生较大的影响（ 2014, 24, 1074-1080Langmuir，图1b）。发如今向超双疏外观变化的过程中存在一个高粘附过渡态，各种外观能的液滴在该过渡外观上都处于Wenzel状况，牢固粘附于外观，导致其丧失自清洁性，制约其现实应用。 

粗糙外观硅烷聚合物 

Chem CommunJ Mater Chem B，图2a）。在此基础上，通过与磁性纳米粒子、光催化材料和多巴胺等结合，制备了磁性油水星散海绵、光催化油水星散材料和自清洁抗生物粘附材料等（ 2015, 7, 4936-4946;  2014, 5, 2382-2390;ACS Appl Mater InterfacesAdv Mater Interfaces2015, 2, 1500019　　图2 (a) 硅烷聚合物稳固超疏水织物和 (b) 特别润湿性薄膜用于水体净化 

硅烷聚合物黏土矿物纳米复合 

ChemPlusChemChem Commun2016, 52, 2744-2747Carbon）等纤维状纳米材料，合成了一系列新型硅烷聚合物纳米复合材料，成功地在多种基底材料上制备了稳固超疏水、超双疏涂层，涂层体现出优秀的机械、化学和环境稳固性和肯定的自修复性。研究注解，凹凸棒石在修建超疏水、超双疏涂层方面优于膨润土、海泡石和高岭石等其他黏土矿物。在此基础上，拓展了其在药物控释（ 2014, 1300136J Mater Chem A，封面，图3a）等领域的应用，实现了空气层调控的药物控释和不同外观能液体弹珠的可控制备。此外，通过控制硅烷在凹凸棒石外观的水解缩合反应，制备了水性超疏水涂层，体现出了优秀的综合性能Adv Mater Interfaces，背封面，图3b）。 

　　玛雅蓝是一种具有美丽色彩的有机-无机复合颜料，由凹凸棒石和一种来自植物的靛蓝分子复合而成，古代玛雅人将其广泛应用于壁画、陶器和镌刻中。玛雅蓝具有优秀的稳固性，长年累月的气温转变和潮湿的空气也无法使它褪色。在前期类玛雅蓝颜料（ 2015, 211, 124-133;  ）和仿生自清洁涂层的研究基础上，研究人员首次将类玛雅蓝颜料与超疏水、超双疏涂层相结合，制备了色彩雄厚的自清洁（刺激-变色）类玛雅蓝颜料和涂层（ 2016, 4, 901-907;  ACS Appl Mater Interfaces，图4）。超疏水、超双疏涂层的引入，明显进步了类玛雅蓝颜料的稳固性，并赋予其自清洁性能。 

　　 3D 

Chem CommunJ Mater Chem A2014, 2, 18281-18287Adv Mater Interfaces2016, 1600517　　图5 (a) 超疏水和 (b) 超双疏硅烷聚合物3D泡沫材料 

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