光热超疏水涂层的抗/除冰与发电一体化研究：材料创新与能源转化应用

这篇研究报道了一种可紫外固化(UV-curable)的光热超疏水涂层(PSC)，通过改性Fe3O4(M-Fe3O4)与氟化树脂复合，实现了150o接触角(WCA)和10o滑动角(WSA)的超疏水性能。在1 Sun光照下5分钟内升温至45°C，兼具被动抗冰(抑制水滴结冰)和主动除冰(快速融化)功能，并创新性地将余热转化为1.6 W电能，为可再生能源利用提供了新材料策略。

　　

Highlight

这项研究开发出基于商用原料的光热超疏水涂层(PSC)，展现出卓越的被动抗冰与主动除冰性能。涂层通过喷涂含改性四氧化三铁(M-Fe₃O₄)和氟化烯烃粘合剂的悬浮液，经365 nm紫外光6分钟固化而成，具有大规模应用潜力。

Composition and morphology of the coating

红外光谱(FT-IR)显示，1100 cm^-1处新出现的-CF₂-振动峰证实Fe₃O₄颗粒表面成功接枝氟碳链。固化后1700 cm^-1的-C=C-特征峰基本消失（图1a），液态涂层完全固化（图S1），表明光引发剂TPO有效触发氟化单体交联。

Conclusion

该M-Fe₃O₄/氟化树脂复合涂层通过简易喷涂-光交联工艺制备，WCA>150^o且WSA<10^o，水滴弹跳现象显著。1 Sun光照下MP50涂层表面温度5分钟升至75.8°C，不仅能快速融化冰层，还能通过热电模块将余热转化为电能，为集成表面防护与能源转换的智能涂层设计提供了新范式。