新型响应性超润湿表面设计制备及其油水分离

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51905521
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    24.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0505.机械摩擦学与表面技术
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2019
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Subdivision of superwetting state of material has become an emerging research hotspot in the field of superwetting. The problem of mechanical surface and interface in complex environment can be solved by the conversion of different subdivision of superwetting states under external stimuli. However, the surface prepared at present mainly focuses on the transition between superhydrophobic and underwater superoleophobic states under the external stimulation. In this project, combined the cropping techniques of micro-/nano-structured surface and preparation techniques of surface chemical, fine regulation is proposed within a narrow range of surface chemistry to develop a novel type of responsive superwetting surface (reversible conversion between superhydrophobicity-underwater superoleophilicity and superhydrophobicity-underwater superoleophobicity can be obtained) by selecting the types of hydrophobic and wetting responsive materials with changing their proportion. Further, combined surface preparation and thermodynamic analysis, the relationship between the micro-/nano-structures of surface and contact angle with its hysteresis of the novel responsive superwetting surface is established, and the design criteria for the preparation of the surface were put forward. In addition, according to different needs of separation of oil and water, this project intends to develop a new type of responsive porous surfaces that can be controlled by different oil and water separation methods (filtration and adsorption) under external stimulation conditions. The development of this surface will greatly enrich and perfect the material system of intelligent controllable mechanical surface and interface in a complex environment.
材料表面超润湿状态的细分已成为超润湿领域新兴的研究热点。通过外界刺激调控不同细分的超润湿状态间的转换可以解决复杂环境中的机械表界面问题,但目前制备的表面主要集中在实现超疏水与水下超疏油状态间的外界刺激调控。本项目拟采用表面微纳结构裁剪与表面化学制备技术,通过选取疏水和润湿响应性材料种类,改变二者比例的方式,在狭窄的表面化学范围内精细调控,开发出新型响应性超润湿表面(外界刺激条件下可实现超疏水-水下超亲油性与超疏水-水下超疏油性可逆转换)。同时,本项目将结合表面规整微纳结构制备与热力学理论分析,建立新型响应性超润湿表面微纳结构与接触角及滞后角的构效关系,提出制备新型响应性超润湿表面的微纳米结构设计准则。另外,针对不同的油水分离需求,本项目拟发展在外界刺激条件下不同油水分离方式(过滤和吸附)可调控的新型响应性多孔表面。此表面的开发将极大的丰富和完善复杂环境中智能调控机械表界面材料体系。

结项摘要

多相超润湿材料在界面应用中具有独特的优势,通过外界刺激调控不同细分的超润湿状态间的转换可以解决特殊复杂环境中的机械表界面润湿问题,但目前关于精细调控超润湿表面缺乏系统研究。本项目在狭窄的表面化学范围内精细调控,开发出超疏水-水下超亲油性和超疏水-水下超疏油性精细转换的超润湿表面,多重超疏液状态可控制备和可定制多重超疏液状态的智能转换表面,水中超亲油和超疏油可转换的智能超双疏表面,油下从超亲水到超疏水可控制备的水下超疏油涂层四类新型响应性超疏液材料,丰富了新型超润湿材料体系,为表面微纳米制造和多相超润湿精细操控提供依据。同时新型响应性超疏液多孔材料表面可实现分层油水和乳液的高效按需分离以及润滑油水乳液的润滑油的纯化,解决了复杂的油水分离问题。

项目成果

期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(1)
Fine Switching between Underwater Superoleophilicity and Underwater Superoleophobicity while Maintaining Superhydrophobicity
在保持超疏水性的​​同时,在水下超亲油性和水下超疏油性之间进行精细切换
  • DOI:
    10.1021/acs.langmuir.0c00154
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Langmuir
  • 影响因子:
    3.9
  • 作者:
    Lu Tie;Siyang Zhao;Zhiguang Guo;Jing Li
  • 通讯作者:
    Jing Li
Water deteriorates lubricating oils: removal of water in lubricating oils using a robust superhydrophobic membrane
水会使润滑油变质:使用坚固的超疏水膜去除润滑油中的水
  • DOI:
    10.1039/d0nr03305g
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Nanoscale
  • 影响因子:
    6.7
  • 作者:
    Siyang Zhao;Lu Tie;Zhiguang Guo;Jing Li
  • 通讯作者:
    Jing Li
Customizing multiple superlyophobic surfaces in water-oil-air systems: From controllable preparation to smart switching via manipulating heterogeneous surface chemistry
在水-油-空气系统中定制多个超疏液表面:通过操纵异质表面化学从可控制备到智能切换
  • DOI:
    10.1016/j.apsusc.2022.155028
  • 发表时间:
    2022-09-28
  • 期刊:
    APPLIED SURFACE SCIENCE
  • 影响因子:
    6.7
  • 作者:
    Tie, Lu;Li, Jing;Liu, Weimin
  • 通讯作者:
    Liu, Weimin
Robust Superhydrophobic Membrane for Solving Water-Accelerated Fatigue of ZDDP-Containing Lubricating Oils
用于解决含 ZDDP 润滑油水加速疲劳问题的坚固超疏水膜
  • DOI:
    10.1021/acs.langmuir.0c01407
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Langmuir
  • 影响因子:
    3.9
  • 作者:
    Siyang Zhao;Li Tie;Zhiguang Guo;Jing Li
  • 通讯作者:
    Jing Li
Hydrophobic-modified polyamide nanofilms at molecular scale for rapid crude oil separation
分子级疏水改性聚酰胺纳米膜用于快速原油分离
  • DOI:
    10.1016/j.matt.2022.11.012
  • 发表时间:
    2022-12
  • 期刊:
    Matter
  • 影响因子:
    18.9
  • 作者:
    Lu Tie;Weimin Liu
  • 通讯作者:
    Weimin Liu

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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