An Eco-Friendly Sb2Se3-Based Superhydrophobic Photothermal Coating for Scalable Anti-icing and De-icing Applications

材料科学 结冰 涂层 环境友好型 纳米技术 光热治疗 超疏水涂料 复合材料 气象学 生态学 生物 物理
作者
Chao Wang,Zhong Li,Jixiang Zhang,Minghui Zhan,K. J. Ren,Pan Wang,Bianhua Liu,Zhenyang Wang,Jun Zhao
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:17 (31): 44872-44883 被引量:2
标识
DOI:10.1021/acsami.5c03999
摘要

The integration of superhydrophobicity and photothermal conversion offers transformative potential for addressing ice accretion challenges in outdoor infrastructure. However, current technologies are constrained by fluorinated chemical dependencies, complex manufacturing workflows, and limited substrate adaptability. Herein, we present a fluorochemical-free, eco-friendly, scalable coating system through a one-step spray deposition of antimony selenide (Sb2Se3), stearic acid (STA), and poly(methyl methacrylate) (PMMA). The synergistic incorporation of Sb2Se3 and STA creates a micro/nano structure with enhanced surface roughness (Ra = 189.937 nm) and low surface energy, achieving exceptional liquid repellency (water contact angle: 165°, sliding angle: 3°). The optimized Sb2Se3/STA/PMMA (Sb2Se3–SP) composite demonstrates remarkable substrate versatility, adhering robustly to diverse surfaces (metals, glass, paper, and wood) without requiring pretreatment. Notably, the Sb2Se3–SP coating exhibits a 4.67-fold extension in delayed ice freezing time (280 s at −20 °C) compared to that of uncoated substrate (60 s at −20 °C). Furthermore, the intrinsic photothermal conversion capability of Sb2Se3 enables rapid surface heating, rising to 80.0 °C in 180 s under 1-sun illumination (0.14 W/cm2), facilitating autonomous ice melting without external energy supply. Besides, the Sb2Se3–SP coating exhibits outstanding mechanical durability and self-cleaning property. This scalable, eco-conscious fabrication approach bridges the gap between laboratory innovation and industrial deployment, offering a sustainable pathway for energy-efficient anti-icing solutions in aviation power systems and cold-region infrastructure.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
三寿完成签到,获得积分10
刚刚
科研人员发布了新的文献求助10
刚刚
清脆晓曼完成签到,获得积分10
刚刚
方方完成签到,获得积分10
刚刚
威武的海燕完成签到 ,获得积分10
1秒前
cy完成签到 ,获得积分10
1秒前
GY完成签到 ,获得积分10
2秒前
小虾米完成签到,获得积分10
2秒前
LEE完成签到 ,获得积分10
2秒前
Something完成签到,获得积分10
2秒前
王文静完成签到,获得积分10
3秒前
prefectmi完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
十三发布了新的文献求助20
4秒前
科研通AI2S应助jin采纳,获得10
4秒前
MYC007完成签到 ,获得积分10
4秒前
xzn1123完成签到,获得积分0
5秒前
yinai完成签到,获得积分10
5秒前
加冰快乐水关注了科研通微信公众号
5秒前
ccyy完成签到 ,获得积分10
5秒前
菜鸟果果完成签到 ,获得积分10
5秒前
zxt完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
汉堡包应助细心的安雁采纳,获得10
6秒前
南山无梅落完成签到,获得积分10
6秒前
修道院的豌豆完成签到 ,获得积分10
6秒前
cc完成签到,获得积分10
7秒前
林易完成签到 ,获得积分10
7秒前
快乐小狗完成签到 ,获得积分20
8秒前
简简单单完成签到,获得积分10
8秒前
芝鑫酱完成签到,获得积分20
8秒前
mino完成签到 ,获得积分10
8秒前
Tango完成签到,获得积分10
8秒前
drift完成签到,获得积分10
9秒前
光亮灯泡完成签到,获得积分10
9秒前
jgaigfuasfauv完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
奇思妙想安德鲁完成签到,获得积分10
10秒前
不想起名字完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The role of consumer psychology in the marketing strategies of pop mart in Thailand 500
核安全综合知识2024版 500
Photothermal Science and Techniques 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7720916
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9274201
关于积分的说明 20101743
捐赠科研通 7297208
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3300271
关于科研通互助平台的介绍 2454199
邀请新用户注册赠送积分活动 2307776