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纸是在日常生活中广泛使用的，但是当纸遇到水时，由于水的水分而造成的纸张上写或印刷的内容将损坏。同时，纸张的机械性能和外观也将在一定程度上损坏。尽管科学和工业部门对防水纤维素纸具有极大的兴趣，但其实际应用受到复杂的制造工艺的阻碍，大规模生产有限以及使用有机溶剂。 Liu Shanqiu说，当前的超疏水纸制剂通常涉及有机溶剂的使用，我们使用的无溶剂方法不仅不会影响纸张的机械性能和外观，而且还保留了纸张的可打印性和写作性。此外，该技术还可以直接用于对纸张印刷材料（例如纸簿等）的超疏水保护，而不会影响其外观和可读性。

（来源：ACS Nano）

最近，苏黎世大学化学系的Stefan Seeger教授的研究团队发表了一份有关ACS Nano的研究论文，标题为《可规模化的非溶剂保护策略实现可打印和多功能超疏水纸张的制备》（可通过可伸缩的非货币装甲策略通过可打印和多功能的超级氢化纸纸）。该研究解决了准备可打印的超疏水纸的技术问题。 Liu Shanqiu博士和博士生Chen Kangwei是该论文的第一作者。通常，将超疏水和可打印/可打印/可打印的特征赋予纸表面非常具有挑战性。这主要是因为：（1）超疏水官能化过程中使用的有机溶剂或水会导致纸中的纤维被重新排列，从而在纸面上引起皱纹，从而降低其可打印和可打印的特性； （2）传统的超疏水涂层（例如氟化物等）对墨水的粘附不良。为了解决上述问题，研究人员开发了一种无溶剂的策略，通过蒸气沉积原位生长多硫烷纳米棒（PSNRS）来使纤维素纸张官能化。功能化的纸不仅具有出色的超疏水性（水接触角大于160），而且仍然保留了可打印性和写作性的功能。

（来源：ACS Nano）

由于其表面能低和特殊的纳米砂结构，多醇二氧烷纳米棒对日常生活中用于写作和印刷的墨水具有良好的吸附作用，因此提供了改良的超疏水纸写作和可打印功能。不仅如此，由于纳米棒和纸之间的牢固化学键，制备的超疏水纸在写作和印刷后仍保留超疏水性能。此外，PSNRS修改策略可以为纸张印刷提供防水，自我清洁和抗菌功能，而不会影响其外观，可读性和机械性能。 Liu Shanqiu博士除了在防水写作和印刷产品中的应用外，还说超疏水纸在其他情况下还具有潜在的应用，这是由于其与水完全非浸泡性能。例如，它可以用作防水纸包装材料，以取代传统的塑料包装产品并减少由于使用塑料产品而引起的环境污染。

（来源：ACS Nano）

尽管目前的成就有可能大规模应用，但仍有改善准备成本和时间的余地。 Liu Shanqiu博士说，将来的制备过程将在未来进行优化，包括单体的类型和剂量和反应时间。目前，该技术可以处理常用的A4或A0纸，其处理时间约为6小时，但相对较短，但仍有改进的余地。 Regarding the experimental process, Liu Shanqiu shared: "We initially synthesized polysiloxane nanowires, which have a relatively long reaction time, usually at 12 However, the nanowire length diameter is relatively large, and the mechanical wear resistance is not very good. In an accidental situation, by increasing the reaction humidity and shortening the reaction time, we synthesized nanorods with lower length diameter ratio and better resistance to机械摩擦和损坏。可读性；此外，在纤维素纸表面修饰的多甲氧烷纳米棒具有良好的机械化学稳定性，可以承受强酸和强碱和有机溶剂的腐蚀，并且可以承受-196至200型培养基纸的极端温度。抗菌功能可以有效地减轻纤维素纸的衰老，这对于保护我们日常生活中使用的纸质产品具有重要意义，并延长其实际使用寿命。在制备过程中的环境污染为使用可持续的自然资源提供了新的机会，以开发防水功能性纸产品。

照片| Liu Shanqiu（来源：Liu Shanqiu）

Liu Shanqiu博士毕业于荷兰的Twinter University，后来在瑞士苏黎世大学进行博士后研究。他目前是智格技术大学的杰出教授。 2021年，他被选为智格省海外高级人才介绍计划（Zhejiang Province千人才计划）和《运河年轻学者人才计划》。长期以来，他一直致力于对功能性聚合物微型孔材料和功能表界面的基本和应用研究。