[發(fā)明專利]一種Janus薄膜及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110429938.5
• 申請(qǐng)日: 2021-04-21
• 公開（公告）號(hào): CN113135560B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙相龍;雍興華;孫鈺坤;陳婷;邵大衛(wèi);宋揚(yáng);李魯艷;時(shí)術(shù)華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東建筑大學(xué)
• 主分類號(hào): C01B32/15
• 分類號(hào): C01B32/15;C01B32/16;C01B32/168;C01B32/184;C01B32/194;B01D17/02
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 王志坤

本發(fā)明屬于功能薄膜技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種Janus薄膜及其制備方法和應(yīng)用，所述Janus薄膜兩側(cè)的每一側(cè)同時(shí)含有疏水區(qū)域和親水區(qū)域。正反兩面同時(shí)具有疏水區(qū)域和親水區(qū)域的Janus薄膜具有較高的應(yīng)用價(jià)值，尤其是可應(yīng)用于濕敏防偽領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于功能薄膜技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種Janus薄膜及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

公開該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在增加對(duì)本發(fā)明的總體背景的理解，而不必然被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已經(jīng)成為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

目前，已經(jīng)有多種方法被用于Janus薄膜的制備。如在“Rapid and efficientseparation of oil from oil-in-water emulsions using a Janus cotton fabric”，Angew.Chem.Int.Ed.2016,55,1291-1294(“利用Janus棉布快速、高效分離油/水乳液”，《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》2016年第55卷第1291-1294頁(yè))一文中所述，將分別具有疏水性和親水性的高分子嫁接到棉布的不同表面以后，可以獲得一面親水、另一面疏水的Janus棉布。由于同時(shí)具有親水性和疏水性，此種棉布可以快速分離水包油乳液。另外，“Hydrophobic/hydrophilic cooperative Janus system for enhancement of fog collection”,Small,2015,11,4379-4384(“疏水/親水協(xié)同系統(tǒng)用于增強(qiáng)霧氣收集”《微尺度》2015年第11卷第4379頁(yè))一文中提到了另一種Janus薄膜的制備方法，即將硫醇功能化的銅膜和棉布組合在一起。其中，硫醇功能化的銅膜具有疏水性，棉布具有親水性。研究結(jié)果表明，這種復(fù)合結(jié)構(gòu)的Janus薄膜可以實(shí)現(xiàn)霧氣的連續(xù)、高效收集。然而，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，過(guò)去的制備方法只能夠?qū)崿F(xiàn)Janus薄膜的正面和反面都具有一種潤(rùn)濕性，而難以實(shí)現(xiàn)薄膜正反兩面同時(shí)具有不同潤(rùn)濕性，從而限制了Janus薄膜的應(yīng)用范圍。另外，過(guò)去制備Janus薄膜的方法經(jīng)常包括多步操作過(guò)程以及使用各種有毒的化學(xué)藥品，從而不利于Janus薄膜的大規(guī)模制備，并容易對(duì)環(huán)境造成污染。

正反兩面帶有不同潤(rùn)濕性的Janus薄膜，在油/水分離、離子傳輸、界面質(zhì)量傳輸?shù)阮I(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景，因此，實(shí)現(xiàn)Janus薄膜的低成本、可控制備具有非常重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問(wèn)題，本公開提供了一種Janus薄膜及其制備方法和應(yīng)用，正反兩面的每一面同時(shí)具有疏水區(qū)域和親水區(qū)域的Janus薄膜具有較高的應(yīng)用價(jià)值，尤其是可應(yīng)用于濕敏防偽領(lǐng)域。

具體地，本公開的技術(shù)方案如下所述：

在本公開的第一方面，一種Janus薄膜，所述Janus薄膜兩側(cè)的每一側(cè)同時(shí)含有疏水區(qū)域和親水區(qū)域。

在本公開的第二方面，一種Janus薄膜的制備方法，將薄膜放置于玻璃片上，并掩蓋住薄膜兩側(cè)的部分區(qū)域，對(duì)薄膜的兩側(cè)進(jìn)行等離子修飾；所述修飾時(shí)間為60-90s。

在本公開的第三方面，一種濕敏防偽產(chǎn)品，所述產(chǎn)品的防偽層包括所述的Janus薄膜和/或所述的Janus薄膜的制備方法制備得到的Janus薄膜。

在本公開的第四方面，所述的Janus薄膜和/或所述的Janus薄膜的制備方法在油/水分離、離子傳輸、界面質(zhì)量傳輸領(lǐng)域中的應(yīng)用。

本公開中的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案具有如下有益效果：

(1)、傳統(tǒng)的Janus薄膜僅僅是正面具有一種潤(rùn)濕性，反面具有不同的另一種潤(rùn)濕性，這限制了Janus薄膜的應(yīng)用范圍，而本公開的Janus薄膜打破了傳統(tǒng)Janus薄膜的固定形式，開發(fā)了一種新型結(jié)構(gòu)的Janus薄膜，該Janus薄膜兩側(cè)同時(shí)具有疏水區(qū)域和親水區(qū)域，這進(jìn)一步拓寬了Janus薄膜的應(yīng)用領(lǐng)域。