2021年8月13日至2021年10月31日,由中国机械工程学会主办的“云说新科技”全国科普大赛如期举行,此次赛程主要分为两个阶段,网络投票阶段和专家评审阶段,电光先进制造团队的研究生徐军委、陈亚、周顺程和吴恩涛在沈理达教授和邱明波副教授的指导下代表电光团队参加该项比赛。
2021年11月,2021“云说新科技”科普大赛 (江苏赛区)评审结果揭晓。来自全省十多所院校的400余名选手参加比赛,经过两轮的激烈角逐,团队的“奇妙的油水分离滤网”项目荣获江苏赛区一等奖,并将作为江苏省代表队之一参加2021“云说新科技”科普大赛全国总决赛。
视频介绍了通过油水分离试验验证超疏水滤网的分离性能。采用多孔基底,比如金属网,制备超疏水滤网,油类物质通过网孔渗透下去,而水被阻隔在网膜上方,油污残留问题得以解决,同时根据超疏水网膜这种对油和水选择性通过的特性,其在油水分离领域的应用迅速发展起来。水珠滴落在物体表面保持球状不仅润物体的现象,被称为“超疏水”。可以通过在低表面能材料上加工出微-纳分级粗糙结构或在微-纳分级粗糙结构上附着低表面能物质,由此制备具有荷叶效应的表面,并定义与水的接触角大于150°的表面被称为超疏水表面。
油类液体在超疏水表面迅速铺展开的现象被称为“超亲油”。根据超疏水表面的这种超疏水-超亲油的性质,采用多孔基底,来制备超疏水镀层。用磁场辅助喷射电沉积的方法在300目不锈钢网上制备了超疏水镍镀层。实验将不锈钢网作阴极,镍棒作阳极,在电镀液中加入少量的铁磁性镍纳米颗粒,沉积过程施加平行磁场以诱导镍颗粒均匀分布在阴极表面,提供生长点供镍离子还原沉积。沉积一段时间后,得到具有微-纳分级粗糙结构的均匀镀层。将样件在空气中静置一周左右,使其大量吸附空气中含有疏水性非极性键的碳氢化合物,以降低样件的表面能,从而获得具有超疏水性的不锈钢滤网。
实验制作出的超疏水镀层的不锈钢网表现出了优良的超疏水-超亲油性。把网固定好,倒入油水混合物(油:四氯化碳),水被阻隔在网膜上方,而油则可以快速通过。
电光先进制造团队长期致力于科普教育事业,积极打造国防-医疗-公益教育三位一体的综合性研究团队。团队组织的“智汇·雨露”、“STEAM科普教育”在南京市科普教育行业内均得到较高认可。在研究生党支部的组织下,电光先进制造团队发挥重点学科优势,以科研为基础,国防军工为重点,医疗为延伸,公益科普为拓展,更好地为国家、社会贡献一份力。
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