张卓昱1, 吴君1, 张佳欣1, 赵世豪1, 崔敏祺1, 宋浩杰1, 李永1,2,3
ZHANG Zhuoyu1, WU Jun1, ZHANG Jiaxin1, ZHAO Shihao1, CUI Minqi1, SONG Haojie1, LI Yong1,2,3
摘要: 通过十二胺(DDA)和多巴胺(DA)迈克尔加成反应原位修饰煤矸石制备了超疏水煤矸石光热涂层.该涂层具有优异的防冰和除冰性能,为煤矸石废弃物的改性和资源化利用提供新方案. 结果表明,煤矸石与聚多巴胺的光热协同效应使得涂层表面温度能够达到90.2 ℃(1 kW/m2). 同时,由于多级结构和低表面能烷基长链的协同作用,涂层表面水接触角高达157° ± 0.8°以及低滚动角3.2° ± 0.3°. 在-15 ℃的低温环境中,涂层表面水滴冻结延迟时间是无涂层材料的38.3倍. 此外,由于涂层具有光热转化特性,涂层表面的覆冰在 1 kW/m2的光照下仅需120 s即可快速融化,证明其优异的被动防冰和主动除冰特性. 重要的是,涂层还具有优异的自清洁性能、耐机械稳定性和耐化学稳定性. 该多功能光热涂层在煤矸石高值化利用和工程材料绿色防护方面具有重要应用前景.
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