Mussel-inspired surface deposition based on dopamine and catechols have received great attention in recent years, which has been widely used in many fields such as energy, environments, and biomaterials. As an intrinsic feature, dopamine can form coatings on almost every substrate surface. It is very challenging to find new deposition systems that show selectivity to substrates, which are important to the construction of multiple chemically-patterned surfaces and interfaces. Inspired by the adhesive properties of walnut green husk, this project proposes to investigate the selective deposition behaviors of juglone, which is a main component in walnut green husk, on different substrates. Effects of the properties of substrates on the deposition rate, coating thickness, coating structure, and co-deposition will be investigated. Then, the deposition behaviors of juglone and similar molecules will be compared to connect deposition behaviors with molecular structure. A possible mechanism will be proposed to explain the deposition selectivity to substrates. Furthermore, surface properties of juglone-based coatings will be investigated, and the coatings will be introduced into separation membranes and pattered surfaces. This proposed project could provide a new deposition system that is selective to substrates, facilitate the understanding in the deposition of phenolic compounds, and provide new tools in the field of polymer surfaces and interfaces.
基于多巴胺和多酚类化合物的仿生表面沉积方法近年来得到了广泛的关注,应用于能源、环境、生物医用材料等诸多领域。多巴胺等体系可以在绝大部分基底材料表面进行沉积。既能有效形成沉积层又对基底材料具有一定选择性的沉积体系对于构筑多重可控表界面十分重要,目前为止还缺乏对此类体系的发现和研究。本项目受核桃青皮的启发,提出研究其中主要组分胡桃醌在不同基底材料表面的沉积行为,阐明基底性质对沉积速度、沉积层厚度、沉积层结构、共沉积等行为的影响规律,实现对基底的选择性沉积;比较研究胡桃醌及其类似结构分子的沉积行为,建立分子结构与沉积行为之间的关联,提出沉积机理;研究沉积层的表面性能,探索胡桃醌等沉积体系在分离膜和图案化功能表界面构建等领域的潜在应用。本项目研究可望建立具有基底选择性的新型沉积体系,进一步深化对酚类化合物沉积行为的认识,为表界面涂层提供新的选择,拓展高分子表界面研究领域。
基于多巴胺和单宁酸等化合物的仿生表面沉积方法近年来得到了广泛的关注,在能源、环境、生物医用材料等诸多领域具有应用潜力。多巴胺等体系可以在绝大部分基底材料表面进行沉积,通常认为其实现有效表面沉积的关键之一在于该类分子具有邻苯二酚结构。本项目受核桃青皮的启发,研究了其中主要组分胡桃醌这一不具有邻苯二酚结构的分子在不同基底材料表面的沉积行为,阐明了基底性质对沉积速度、沉积层厚度、共沉积等行为的影响规律,发现在硅片和石英等高度亲水表面难以单独沉积,实现了对基底的选择性沉积。系统研究了胡桃醌及一系列类似结构分子的沉积与共沉积行为,提出了可能的沉积机理,仔细研究了沉积层的表面性能如表面形貌、亲水性、荷电性等,探索了胡桃醌等沉积层对高分子分离膜材料的修饰及其性能,并探索了以胡桃醌等沉积层为平台构筑功能表面。通过本项目研究建立了具有基底选择性的胡桃醌等新型沉积体系,进一步深化了对酚类化合物沉积行为的认识,为表界面涂层提供了一系列新的选择,拓展了高分子表界面研究。
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数据更新时间:2023-05-31
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