一种全新的氟致超亲水处理方法

近年来超疏水、超亲水、超疏油等具有特殊浸润性能的材料成为科研热点，如生物体内的运输通道、水底生物表皮等均属于超亲水材料的范畴，同时超亲水特性在自清洁、整流、润滑等方面具有十分显著的优异性。

近日吕树申教授课题组的罗智勇博士、陈楷炫博士开发出一种全新的超亲水处理方法，并将其命名为氟致超亲水法（Fluorine-induced superhydrophilicity, FIS）。这是基于TiO2纳米管底部的富氟层所发现的界面氟氧化物含量对水滴浸润性能具有决定性的影响，并由此提出适用于金属及类金属表面超亲水处理的FIS。此研究通过密度泛函理论（DFT）对经过FIS处理的Ti、Zn、Fe、Co、Ni、Si界面与水分子之间的相互作用力进行了精确计算，结果表明在界面与水分子之间会形成较强的氢键作用力，从而使界面呈现超亲水性能。通过实验验证对FIS处理Ti、Zn、Fe、Co、Ni、Si材料界面的超亲水效果十分理想，同时该FIS方法具有很好的稳定性，并能承受100℃以上的高温，从而在自清洁、油水分离、催化剂表面修饰等领域具有十分重要的作用。研究成果最近发表在《The Journal of physical chemistry C》上。（Zhi-Yong Luo, Kai-Xuan Chen, Dong-Chuan Mo and Shu-Shen Lyu. J. Phys. Chem. C , 2016, DOI: 10.1021/acs.jpcc.6b00820. IF = 4.772）