CuSO₄/H₂O₂诱导快速生成均匀稳定的聚多巴胺涂层

近年来，仿生贻贝化学为表面科学注入了巨大的活力，被广泛地应用于能源、环境和生物等诸多领域。然而，聚多巴胺仍存在着以下几个问题：1、沉积时间太长，通常需要十几个小时，甚至数天；2、均匀性差，涂层中有很多肉眼可见的颗粒；3、涂层稳定性差，聚多巴胺结构中含有大量的非共价结构，在酸碱和极性有机溶剂中很不稳定。这些问题极大地限制了聚多巴胺在实际生活中的大规模应用。

为解决现存的这些问题，徐志康课题组博士生张超利用CuSO₄/H₂O₂作为氧化剂，可以诱导多巴胺的快速聚合，实现在不同基材上快速沉积聚多巴胺涂层。研究发现，该方法的沉积速度达到43 nm/h，是空气氧化沉积速度的10倍，为目前报道的最快沉积速度。同时，形成的聚多巴胺涂层十分均匀，没有肉眼可见的大颗粒。由于涂层中更多的共价键交联结构和残留铜离子可作为配位交联点，通过快速氧化得到的聚多巴胺涂层表现出十分突出的稳定性，尤其是在强极性有机溶剂中的稳定性极佳。利用该方法只需要20 min即可实现对疏水聚丙烯微孔膜的亲水化改性。同时，聚多巴胺涂层中的儿茶酚基团和残留的铜离子可赋予改性后的聚丙烯微孔膜优异的抗氧化能力和抗菌性能。这些优点极大地拓宽聚多巴胺涂层的应用领域。

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Angew. Chem. Int. Ed., 2016, 55, 3054-3057

论文相关信息如下：

Chao Zhang, Yang Ou, Wen-Xi Lei, Ling-Shu Wan, Jian Ji, Zhi-Kang Xu*, "CuSO₄/H₂O₂-Induced Rapid Deposition of Polydopamine Coatings with High Uniformity and Enhanced Stability", Angew. Chem. Int. Ed., 2016, 55, 3054-3057.