基于自组装球形Cu-Ni催化剂的整体式微反应器用于增强光催化CO2制甲醇性能

《Journal of Environmental Chemical Engineering》：Monolithic microreactor constructed based on self-assembled spherical Cu-Ni catalysts for enhanced photocatalytic CO 2-to-methanol

　　本文报道了一种新型核壳结构微胶囊系统，以2-羟基乙基甲基丙烯酸酯为芯材、乙基纤维素（EC）为壳层，通过静电组装TiO2纳米颗粒并紫外接枝聚二甲基硅氧烷（PDMS），构建了兼具光热自修复、光催化清洁和疏水防污功能的智能涂层（PDMS-TECM），为苛刻环境下的自维持涂层开发提供了创新策略。

　　

亮点

本研究通过溶剂蒸发法与静电吸附技术相结合，开发了一种多功能微胶囊涂层。在紫外照射下，PDMS链成功接枝到负载TiO₂的微胶囊表面，形成PDMS-TECM结构。TiO₂的引入显著增强了微胶囊壳层的机械强度和耐溶剂性。得益于紫外固化树脂的填充效应和TiO₂的局部光热效应，涂层在紫外照射下可实现快速裂纹闭合。同时，TiO₂的光催化活性可降解有机污染物，而接枝的PDMS链赋予表面疏水和防污性能。这种光热自修复、光催化清洁和疏水表面功能的协同整合，为下一代自维持涂层提供了多功能解决方案。

结论

本工作通过结合溶剂蒸发法和静电吸附技术，开发了一种基于多功能微胶囊的涂层。在紫外照射下，PDMS链成功接枝到TiO₂负载微胶囊表面，形成PDMS-TECM结构。TiO₂的掺入显著提高了微胶囊壳的机械强度和耐溶剂性。得益于紫外固化树脂的填充作用和TiO₂的局部紫外诱导热效应，涂层在紫外照射下可实现快速裂纹闭合。同时，TiO₂组分能够光催化降解表面污染物，而PDMS层通过疏水表面调节有助于防污性能。这项工作为多功能涂层的设计和制造提供了一种新的概念方法。