郭志光教授课题组在光致变色超双疏材料领域取得重要进展

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近日，湖北大学材料科学与工程学院仿生摩擦课题组郭志光教授以通讯作者身份，在国际期刊《Chemical Engineering Journal》发表了题为《Superamphiphobic and Photochromic Coatings Based on TungstenOxide to Realize Repetitive Writing Under Uv Light in Harsh Environments》的研究成果，湖北大学为第一单位，硕士研究生司雯和本科生王绍宸为共同第一作者。
      “光致变色”被定义为由光照射引起的可逆颜色变化。更具体地说，它是指化学物质由于电磁辐射而发生两种形态之间的可逆转变，在光学信息存储和传输、化学传感器和可重写系统中具有应用。然而，目前的光致变色材料面临着成本高、毒性大、着色慢、效率低、耐久性差等挑战，阻碍了其实际应用。此外，信息的安全存储和传输也是人们关心的问题。无机光致变色材料具有亲水性，很容易受到水或油污染而失效，对长期信息存储构成威胁并限制了光致变色材料的实际应用。

        在这项工作中，团队提出了利用水热和氟化技术制备氧化钨基超双疏光致变色材料，以改善光致变色响应速率和信息传输的安全性。与块体材料相比，纳米结构材料具有更大的界面面积和更短的载流子扩散距离，从而促进光生载流子的分离和转移。微/纳米结构提供相对较大的表面积，为附着在表面上的物质提供较短的离子扩散长度。同时，表面水解缩合的氟硅烷作为有机聚合物和有效的电子供体，而残留的H+和H2O分子为快速电子-质子插入WO3。值得注意的是，与其他ZnO含量的FWZ表面相比，FWZ-16%涂层的褪色时间最短，这归因于其更对称的花状层次结构增强了光致变色性能。此外，涂层变色和未变色部分均能够抵抗水和菜籽油等液体，解决了氧化钨基光致变色材料在信息在存储和传输时的遇到水和油污信息失效的问题，提高了其使用寿命。以上工作得到了国家自然科学基金重点项目和湖北省创新团队项目的支持。
       郭志光教授近年来在光热超疏水表面制备、除冰性能研究和作用机理方面研究，取得了系列进展。现任Bio-design and Manufacturing, Journal of Bionic Engineering和Friction杂志副主编，兼任Chem. Lett.、Biosurface and Biotribology、Advanced Bionics、摩擦学学报、中国表面工程等杂志编委，主持承担国家自然科学重点基金项目、优秀青年科学基金项目和面上项目等。在Chem. Soc. Rev., JACS, Adv. Mater.和摩擦学学报等国内外刊物发表学术论文520余篇，SCI引用2万1千多次，H因子76。出版中英文专著各一部。
        论文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.152232
        文章来源：湖北大学