徐志康教授课题组在基于贻贝仿生化学的表界面工程领域取得新进展

 近十年来，以多巴胺的氧化自聚为代表的仿生贻贝化学为材料表界面科学与技术的发展注入了巨大的活力，被广泛地研究用于能源、环境和生物等诸多领域相关材料的表界面改性和功能化。但研究者对聚多巴胺的聚合、沉积机理以及粘附行为缺乏系统和科学的认知，从而也限制了仿生贻贝化学的进一步发展。基于课题组前期工作，博士生张超与加拿大阿尔伯塔大学曾宏波教授课题组龚露合作，利用AFM胶体探针技术研究了聚多巴胺涂层与不同亲疏水表面的粘附力大小，并通过热力学计算对相互作用能进行分析，进而比较清楚地揭示了聚多巴胺在不同亲疏水表面的沉积机理。相关论文“Deposition and Adhesion of Polydopamine on the Surfaces of Varying Wettability” 被ACS Applied Materials & Interfaces (IF=7.5045)录用发表。

图1. AFM测定聚多巴胺在不同浸润性表面的粘附力

              
  博士生张超进一步对多巴胺聚合机理进行分析的基础上，提出利用多巴胺聚合过程中产生的半醌自由基引发水溶性丙烯酸酯类单体的自由基聚合，同时在聚多巴胺的协助下所生成的聚合产物可以沉积在基材表面，可以实现一步法制备抗污染和抗菌涂层，这种简单的功能涂层构建策略为仿生贻贝化学注入了新活力。相关论文“Dopamine-Triggered One-Step Polymerization and Codeposition of Acrylate Monomers for Functional Coatings”也被ACS Applied Materials & Interfaces (IF=7.5045)录用发表。

图2. 多巴胺触发的丙烯酸酯自由基聚合与共沉积

论文相关信息如下：

[1] Chao Zhang, Meng-Qi Ma, Ting-Ting Chen, He Zhang, Deng-Feng Hu, Bai-Heng Wu, Jian Ji, and Zhi-Kang Xu*, Dopamine-Triggered One-Step Polymerization and Codeposition of Acrylate Monomers for Functional Coatings. ACS Applied materials & interfaces, 2017, 9 (39), pp 34356–34366.
   
[2] Chao Zhang†, Lu Gong†, Li Xiang, Yong Du, Wenjihao Hu, Hongbo Zeng* , and Zhi-Kang Xu*, Deposition and Adhesion of Polydopamine on the Surfaces of Varying Wettability. ACS Applied materials & interfaces, 2017, 9 (36), pp 30943–30950.