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Solardo presents The Spot2026-02-201h 00ABC Cast2025-09-2614 min科學雜談
科學雜談EP03_PFAS out! 無氟材料新的設計方向科學雜談,快速聽文獻,掌握科研新動向[EP03_PFAS out! 無氟材料新的設計方向]---------------------------------------------『氟』,有最高電負度、強共價鍵、容易吸電子形成很強的鍵結,同時氟可以屏蔽碳鍵因此也具耐熱化性等高穩定性。另一方面,生物因難以辨別CF與CH 鍵結差異,導致氟化物無法被生物分解、消化和代謝,造成生物的累積性和環境破壞。這也是為何大家一直在找PFAS的替代材料的原因。本篇研究為2025年3月所發表,提出對PFAS的替代材料的新設計方向,包含​改善疏水性:(1)刺蝟狀疏水端設計、(2)加入矽(硅)基;​改善超疏油性:(3)利用電聚合合成奈米纖維薄膜,使用單體EDOT、Pyrrole、Thiophene、ProDOT、PheDOT、NaphDOT等來共聚奈米結構,利用卡西-巴克斯特(Cassie-Bayter)效應,液體在奈米結構上會形成氣體通道,降低液體對固體都水接觸面積、增加其疏水性。(4)設計具有雙重凹入曲率(doubly re-entrant curvatures )的表面結構設計。來處理面對油類等低表面張力液體的疏油性。不過,最後研究仍指出目前無氟超疏水/油材料的替代材料尚少,尤其是超疏油如果無氟,技術門檻仍很高,尚需待研究人持續技術挑戰來做克服。---------------------------------------------*廣播中的專有名詞:◦ PFAS(Per- and polyfluoroalkyl substances,全氟和多氟烷基物質 ):是一類烷基鏈上附著多個氟原子的合成有機氟化合物◦ ρ (Rho) layer :指的是在臨界膠束濃度(CMC)下,疏水尾部在界面層中的有效質量密度◦TMS (三甲基矽烷)◦模擬效應(mimic effect):指的是生物過程(例如酶和受體)難以區分氟碳(F-C)鍵和氫碳(H-C)鍵的現象◦彈跳蟲(springtails)◦再進入曲率(re-entrant curvatures) ---------------------------------------------*文獻:Journal of Colloid and Interface Science 690(28),March 2025 (IF:9.4)*DOI: 10.1016/j.jcis.2025.03.018 *語音錄製: notebooklm (AI 語音)
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