Smart surfaces with switchable superoleophilicity and superoleophobicity in aqueous media: toward controllable oil/water separation.

2012年2月17日 NPG Asia Materials 4, e2 (2012) doi:10.1038/am.2012.14


Peng Wangをはじめとする研究チームはこのたび、濡れ性、つまり油相と水相に対する親和性を切り替えられるスマート表面を開発した。このような材料は油/水分離を必要とする応用に有用で、将来的には、流出油の除去にも役立つかもしれない。研究チームは、特性の異なる2つの柔軟なブロックからなるポリマーで材料を修飾することにより、スマート表面を導入した。片方のブロックは、油相に対する親和性は高いが水相に対する親和性は低く、もう片方のブロックは、水相の酸性度に応じて、プロトン化を通して濡れ性と形状の両方を変える。したがって、pHが変わると、優先的に水溶液にさらされるブロックが入れ替わり、表面の濡れ性が変化するのだ。このスマート表面は、布地やスポンジなどといった、ごく一般的な材料にもコーティングが可能で、油捕捉・放出材として良好な特性を示すことが判明した。

Lianbin Zhang, Zhonghai Zhang & Peng Wang

Surface chemistry: Switching affinity
Peng Wang and co-workers have devised smart surfaces that have switchable wettability – affinity to oil and water phases. Such materials are useful for applications that require oil/water separation, and might help clean up oil spills in future. The researchers have endowed materials with smart surfaces by decorating them with a polymer made of two flexible blocks with different properties. One block exhibits a high affinity to oil phases and low affinity to aqueous ones, while the other changes its wettability but also its shape through protonation, depending on the acidity of the aqueous phase. At different pHs, therefore, either one block or the other is predominantly exposed to the solution, endowing the surface with different wettability characteristics. These smart surfaces can be coated on commonly used materials such as textiles and sponges, and showed good properties for oil capture and release applications.


NPG Asia Materials ISSN 1884-4049(Print) ISSN 1884-4057(Online)