超疏水材料因其在自清洁、防腐蚀、防结冰及防生物粘附和水下减阻等方面巨大的应用潜力而引起科学家的广泛关注。随着研究的不断深入，大量超疏水材料的制备方法被报道出来。但目前该材料功能单一，不能快速的大规模制备。更重要的是，由于该材料对表面粗糙结构和表面能的要求，表面结构容易被破坏而导致材料失效，耐久性差的问题严重限制了其实际应用。
为此，中科院兰州化学物理研究所张招柱研究员课题组在多年研究工作的基础上，将超疏水材料与多孔材料的制备相结合实现了材料的多功能化。通过控制溶剂热合成的条件，采用一锅法制备出具有高比表面积、稳定超疏水功能的多级孔聚合物。而且与传统多孔材料相比，该方法不需要模板，从而避免了繁琐的模板制备及后处理。重要的是，材料的多级孔结构可以简单地通过改变溶剂热温度来调节。制备原料无毒价格低廉，制备方法绿色环保，符合当前绿色化学的理念
图1.稳定超疏水多级孔聚合物的一锅法无模板制备。
与通过表面处理得到的超疏水材料相比，该材料具有整体的超疏水性，可以任意的刮擦、切割及长时间抵抗快速水流的冲击。此外，在不同的苛刻环境下（高温高湿，强酸碱及紫外辐照）具有优异的综合稳定性。有趣的是，该材料可以像粉笔一样，通过简单擦涂的方式，使得不同基底材料（纸张、织物和手套等）具有超疏水性能，提供了一种快速大规模制备超疏水表面的方法。绿色的合成策略，多功能性及优异的综合稳定性使得该材料具有潜在应用价值。
图2 机械耐久性测试及通过擦涂方式快速获得超疏水表面。
这一研究成果发表在《Green Chemistry》上。博士生李永为论文第一作者。
该论文作者为：Yong Li, Zhaozhu Zhang, Bo Ge, Xuehu Men, Qunji Xue
http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2016/GC/C6GC01171C
One-pot, template-free synthesis of a robust superhydrophobic polymer monolith with an adjustable hierarchical porous structure
Green Chem., 2016, 18, 5266-5272, DOI: 10.1039/C6GC01171C