荷叶是最著名的天然超疏水表面之一，水滴在其表面上易于滚动并且会随之带走污泥[1]。经研究发现，这是因为纳米级的疏水蜡质晶体在荷叶表面的微凸上聚集在一起，形成了极强的超疏水特性。在这样的表面上，污垢和土壤松散地附着在一起，而滚动的水滴很容易附着松散粘结的物质，将它们从表面去除，从而起到自清洁的效果。因此，这种由不湿的超疏水表面而产生的自清洁现象被称为“莲花效应”[2，3]。研究者们认为表面的物质组成和微观结构共同决定了其疏水性，并将接触角大于150°，滚动角小于10°的表面定义为超疏水表面[4，5]。为了开发超疏水表面的潜在价值，研究人员将其应用在如油水分离、自清洁、防腐蚀、防雾、防冰和减阻等工业领域中，取得了显著的效果[6]。

如图3所示，协议的具体执行过程如下：首先，Alice利用私钥提取出与交易TA相关的一次性随机数然后，Alice在链上获取Bob的交易签名对并从中提取与公钥相关的Alice根据计算会话密钥同理，Bob计算一次性随机数tB，从 σTA中提取，进一步计算会话密钥κ。

近年来，以柔软的纺织品为基质而制备的超疏水产品受到了人们的关注。超疏水纺织品不仅具有优异的拒水性和耐油性，而且具有良好的自洁性能，被广泛应用于防护服、鞋、帐篷、睡袋等方面。超疏水纺织品的拒水性防止了水对基材的浸渍、老化、降解，因此延长了其使用寿命。此外，超疏水纺织品的自清洁性可以有效地减少洗涤次数，从而避免了洗涤所需资源与能源的浪费。并且随着洗涤次数的减少，纺织品的超疏水性能可以保持很长时间[7，8]。然而，大多数超疏水纺织品的耐久性很差，特别是当它们面对机械摩擦、紫外线照射、燃烧、化学侵蚀等极端环境时。这种极端环境可能导致纺织品的超疏水性能永久损失，严重阻碍了超疏水纺织品的实际应用[9]。

综上所述，研究耐久性超疏水纺织品对于材料的开发和工程化应用具有重要的意义。本文将围绕这一主题开展国内外研究进展的综述。

1 耐久性超疏水纺织品的制备与调控

1.1 耐磨超疏水纺织品

超疏水织物的耐磨性不足，耐久性差的缺点会导致其疏水性严重下降，严重阻碍了它们在实际使用中的价值。为了解决这个问题，Zhu等[10]制备了纳米银涂层，并将表面氟化。经过这样处理后的织物同时具有了耐磨性和易维修性的优点。实验结果发现，经过浸泡，用手指按压，并用砂纸打磨后，织物表面粗糙的纹理被保留，且仍具有超疏水性。重要的是，在重复使用时，织物的疏水性能即使被破坏，也可以迅速恢复。赋予织物耐磨性和易维修性为在实际应用中延长超疏水织物的寿命开辟了新的途径，并且确保在未来有广泛的应用。

Xue等[26]采用乳液聚合和“轧烘焙”相结合的方法，制得具有阻燃性的超疏水性棉织物。棉织物经过丙烯酸酯无皂乳液、聚磷酸铵、聚硅氧烷的修饰后，形成阻燃性的超疏水性棉织物。这种传统的“轧烘焙”方法有利于在棉织物表面形成均匀完整的膜。这种制得的纺织品表现出超疏水性和自清洁性，其接触角达到了156.4°。并且织物的纤维在火焰燃烧时生成的炭层起到了自熄的效果，其极限氧指数达到了24.86%。

相当多的火灾是由于建筑物内的纺织品着火引起的，这个缺点是纺织品在实际应用中具有局限性的原因，因此，越来越多的研发人员迫切地去寻找解决办法。经研究发现，纺织品的易燃性可通过使其接受各种阻燃剂的改性而降低。近年来出现的对可燃材料的阻燃改性可以有效地减少火灾中的损失，抑制和延缓燃烧过程既有利于使被困人员逃离失控的火灾，又有利于消防队员执行救援任务。然而不幸的是，作为最有效和最被广泛使用的卤素化合物易于生成对人类有毒的气体。作为无机材料的含硼阻燃剂，由于其基体之间缺乏结合而不能大规模生产。而含磷化合物被视为环境友好的阻燃剂，其在燃烧时不产生有毒化学物质，符合环境发展的要求[18-24]。

1.2 防紫外线超疏水纺织品

Przybylak等[25]通过溶胶凝胶法将磷酸二氢铵和氨丙基三乙氧基硅烷相结合形成阻燃剂，并对棉织物进行修饰。接下来用氟硅烷或聚硅氧烷对修饰后的棉织物进行疏水化处理，最终达到阻燃和超疏水的效果。经过改性后，棉织物的易燃性和热稳定性相较于原始棉织物具有了较大的改善。研究表明，这种良好的改性效果得益于含磷、含氮化合物与有机硅化合物之间的协同作用。

Zhu等[17]利用简单浸涂法制备了无氟防紫外线超疏水棉织物。首先，将聚二甲基硅氧烷（PDMS）粘合层沉积在棉织物上，然后通过油浴法将氧化锌（ZnO）纳米颗粒沉积在上面形成一定的粗糙度。最后，再涂覆PDMS使得棉织物上形成了多层PDMS-ZnO-PDMS复合涂层。经过多层膜涂覆后的棉织物显示出超疏水性，其接触角超过160°。因为ZnO纳米颗粒具有高紫外吸收和散射特性，因此，改性后的棉织物的紫外线防护系数达到了58.81，展现出优异的紫外线屏蔽能力。另外通过50h的紫外线照射，改性后的超疏水棉织物的接触角从166°到156°，同样展现出优异的的抗紫外线性能。这种简便的制备方法成本低，环境友好，而且适合大规模生产。

化学试剂的侵蚀不但会导致超疏水纺织品本身结构的破坏，而且会严重损害其疏水性能，因此研究耐化学侵蚀超疏水纺织品刻不容缓。Zhou等[28]利用植酸中的磷酸基团容易与金属离子相互结合的特性，通过自主装的方法使得植酸与铁离子在多孔纺织布上相互交联并形成一定的粗糙度。经过修饰后的纺织布再由聚二甲基硅氧烷进行疏水化处理，得到最终的超疏水纺织布，其接触角达到了153.8°。并且，将改性后的纺织布浸泡在乙醇、正己烷、苯和丙酮等有机溶剂中7天来检查其化学稳定性。结果表明，经过不同有机溶剂浸泡后的纺织布的接触角仍达到150°以上。超疏水纺织品的耐有机溶剂性可归因于聚二甲基硅氧烷优异的附着力和耐溶剂性。而聚二甲基硅氧烷与织物良好的粘合力可归因于两者之间共价键的结合。

5.二氧化碳的含量一般在12%～16%，气门正时和升程影响二氧化碳的含量，二氧化碳读数在12%～14%之间，可能表示发动机工作得很好，也可能表示发动机有性能故障。比如某发动机在其峰值效率时排出15.5%的二氧化碳，在存在故障时只能排出13%的二氧化碳。也就是说，对于不同的发动机有不同的评价标准，有的发动机排出12%的二氧化碳，性能良好；有的发动机排出13%的二氧化碳，可能性能不良。总之，二氧化碳是完全燃烧的产物，排出量越高，说明发动机燃烧效率越高，工作良好。排出量降低，说明存在燃烧不良。

1.3 阻燃超疏水纺织品

Zhou等[14]在纺织品上制备了偏氟乙烯-六氟丙烯和氟硅烷的涂层，其接触角达到了162°。在耐磨性的测试中发现，随着摩擦周期的增长，纺织品的接触角略有增加。通过分析发现，摩擦中纤维的断裂增加了织物的表面粗糙度，这被认为是疏水性增加的关键。Wang等[15]采用原位生长的方法将铜纳米颗粒沉积在纺织品上，并用十二硫醇对其进行疏水化处理，最终制得用于油水分离的超疏水纺织品。经过砂纸打磨400圈后，铜纳米颗粒仍然附着在纤维上。这些结果表明，超疏水纺织品具有优异的耐磨性，机械磨损不会破坏织物表面的微观结构，即几乎不影响超疏水性。所得的纺织品因其制备工艺简单、成本低可被广泛应用于油水分离装置中。

防紫外线功能表面的制备一直是户外防护用品研究的重点，高效的紫外线防护表面不仅能保护户外作业或活动人员免受紫外线伤害，还能抑制有机物基材的光降解。因此，防紫外线超疏水纺织品的开发可实现多功能纺织品在军用帐篷、救灾帐篷、建筑工业、民用及产业用等领域中的广泛应用。Li等[16]用简单而有效的溶液浸渍法将织物浸泡在含有含氟蜡粉和氟化石墨的悬浮液中，最终得到接触角为157.7°的防紫外线超疏水纺织品。经观察，含氟蜡粉和氟化石墨颗粒沉积在纤维之间的空间中，形成了一定的粗糙度，提高了织物的超疏水性能。另外，改性后的织物在经过紫外线照射50h后，接触角从157.7°下降到154.7°，水滴仍然呈球形。因此，改性后的织物具有优异的疏水性和抗长期紫外线照射的能力，并且这种简单而有效的制备方法可以丰富创新纺织品的生产工艺。

Xue等[11]对聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）纺织品首先进行碱处理，然后再在纺织品上涂覆聚二甲基硅氧烷（PDMS），赋予纺织品耐洗耐磨，超疏水及自清洁的特性。经过扫描电镜分析，经过碱处理刻蚀后的纤维表面上有纳米级凹陷，使PET纺织品上有粗糙结构。PDMS在被刻蚀后的纤维上的涂覆并不影响粗糙结构，同时又会降低纤维的表面能，使纺织品展现出超疏水自清洁功能。摩擦试验结果表明，在经过2000圈的摩擦后，纺织品的接触角从163.1°降到了159.1°。即使纺织品被磨破，仍然维持超疏水性能。这得益于附着弹性PDMS涂层的纤维可以在经过挤压和摩擦后恢复其结构[12，13]。另外，经过刻蚀的纤维与PDMS之间结合牢固，易于在摩擦中维持其疏水性质。

Chen等[27]通过溶液浸渍法制备了具有阻燃和自我修复性质的超疏水棉织物。这个棉织物的制备涉及到了支化聚乙烯亚胺（bPEL），聚磷酸铵（APP）和氟癸多面体低聚倍半硅氧烷（F-POSS）三层的沉积。bPEL和APP共同作用在棉织物上形成的防火层会在燃烧时生成炭层，有助于火焰的熄灭。此外，bPEL还在棉织物与APP之间形成粘结剂的作用。当bPEL/APP双层涂层的织物嵌入F-POSS后，可以修复织物已经损坏的超疏水性能，这能显著地增加织物的使用寿命。这种方法技术简单，成本效益高，可以应用到其他织物上，以丰富纺织品的制造和推广应用。

1.4 耐化学侵蚀超疏水纺织品

聚丙烯短纤维混凝土可以很好地改善常规混凝土的脆性，使其的韧性增强，劈裂抗拉强度与抗冲磨性能增强。本文对掺聚丙烯短纤维的水工混凝土进行多数据平行对比分析，在满足试验设计要求的情况下，掺聚丙烯短纤维的水工混凝土抗裂性能与抗冲磨性能都有显著提高。另外，聚丙烯短纤维掺入水工混凝土试验时，混凝土拌和工艺、试件的成型过程、养护方法也很关键，只有这样在实际水利工程施工中才能保证质量。本次研究还有一些不足，如掺入纤维后水工混凝土的抗渗性能、抗冻性能变化情况等需后续继续研究。

Wang等[29]利用多巴胺作为粘结剂将粉煤灰覆盖在棉织物上，并形成了粗糙结构。然后再通过十二烷基三甲氧基硅烷对棉织物进行疏水化改性，最终形成的超疏水棉织物的接触角达到了152°，并展现出高效的油水分离性能。经过实验表明，将改性后的棉织物浸泡在在酸性（pH值为1）、碱性（pH值为13）或盐溶液中 6、12、18、24、30和 36h后，其接触角没有明显降低。这意味着所制备的纺织品可以抵抗恶劣的水环境，可用于在酸性、碱性或含盐的水中分离油。Qiang等[30]采用浸渍法和紫外光固化法，使乙烯基全氟癸醇、聚二甲基硅氧烷和八乙烯基倍半硅氧烷在织物上形成均匀的涂层，制备出一种性能优良的耐酸碱超疏水棉织物。经过酸/碱测试后发现，超疏水棉织物的接触角在pH值为7时达到最大值。随着酸性或碱性增强，接触角略有下降，但仍然保持超疏水效果。这证明了此方法制备的超疏水纺织品具有优异的耐酸/碱性。

1）目标明确，主题鲜明。从微课内容上来看，主要是针对某个知识疑难点和教学环节开展的活动，主要是通过视频方式呈现给学生，视频能让学生更加深刻形象地理解教学内容，并且主题鲜明。微课一般在5～8分钟，最长不超过15分钟，虽然时间短暂，但是展现的内容很精练，是一个目标明确、主题鲜明、内容精练的教学资源包[2]。

综上所述，从初始模型，经过3次修正，得到与实际收集数据契合的较优模型：修正模型3，从而检验了“高职院校数学教师核心素养量表”建构效度的适切性和真实性．4个模型的拟合度检验数值对比见表5，修正后量表的题项分布与计分如表6，“高职院校数学教师核心素养量表”项目修编情况一览表见附录3．

Zhou等[31]通过气相沉积方法，使棉织物渗入聚苯胺和氟化烷基硅烷。在制备过程中，每一种纺织纤维都被涂覆上一层致密的疏水纳米结构。织物表面具有超疏水性并且接触角达到156°。将超疏水织物浸泡在强酸（pH值为2）、强碱（pH值为12）中72h后，织物的表面形貌和成分都保持不变。这表明了获得的织布保持稳定的超疏水性，并且在强酸强碱等极端环境下保持高效率的油水分离。因此，该实验制得的织物具有高分离效率，稳定的可回收性，优良的耐久性，在工业生产中表现出巨大的潜力。

2 展望

综上所述，关于耐久性超疏水纺织的制备与调控已经取得了一定的进展。然而，将其投入到工业应用领域中仍面临着诸多问题。从基本的研究角度来看，耐久性和纺织品的表面形貌以及表面化学成分之间的关系仍不清楚，今后应该深入研究。另外，大多数制备方法局限于实验室，不适合大规模工业化生产。更重要的是在大多数研究中，含氟化合物由于其低表面能而被引入到产品中。但是，大多数含氟化合物都有毒，对人体健康存在一定的危害。因此，减少甚至杜绝含氟化学试剂的使用势在必行。未来如何高效、经济、环保地制备耐久性超疏水纺织品将是研究者共同关注的问题。

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