基于原位聚合与后聚合法的PANI-g-PSMA/m-TiO2/PS自清洁涂层制备及其性能研究

【编辑推荐】研究人员通过原位聚合与后聚合法，开发了以聚苯胺接枝聚(苯乙烯-马来酸酐)(PANI-g-PSMA)和聚苯乙烯为基材、改性二氧化钛(m-TiO2)为光催化剂的新型超疏水自清洁涂层。该涂层通过(3-氨丙基)三乙氧基硅烷改性实现纳米颗粒均匀分散，经SEM和TGA分析证实其优异的热稳定性和形貌特征，水接触角测试与罗丹明染料光催化降解实验表明其具备防水自清洁双重功能，为液体运输、防腐抗菌等领域提供了创新解决方案。

　　

这项突破性研究将颠覆性纳米技术应用于自清洁涂层领域，通过精妙的分子设计实现了材料性能的协同增效。科研团队采用两种差异化策略——原位聚合法与后聚合法，构建了以聚苯胺接枝聚(苯乙烯-交替-马来酸酐)(PANI-g-PSMA)为骨架、聚苯乙烯(PS)为基体的复合体系。为攻克纳米二氧化钛(TiO₂)分散难题，创新性地采用(3-氨丙基)三乙氧基硅烷对TiO₂纳米颗粒进行表面修饰，扫描电镜(SEM)图像清晰展现出纳米颗粒在涂层中的均匀分布。

热重分析(TGA)数据揭示，该复合涂层的热稳定性显著提升，这归功于PANI-g-PSMA与无机纳米粒子的协同作用。性能测试更令人振奋：水接触角测量证实其超疏水特性，而罗丹明染料的光催化降解实验则展示了卓越的环境净化能力。这种"双功能"涂层犹如给材料表面装上智能清洁系统，既能拒水防污，又能通过光催化反应分解污染物，在石油运输防泄漏、医疗器械抗菌等场景展现出广阔应用前景。