【摘 要】
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自驱动毫/微/纳米马达,作为一个新兴的研究领域,吸引了越来越多的关注。其中管/棒状马达由于具有较大的表面积,便于功能化修饰,且有效的气泡成核和喷射促进其快速运动,逐渐成为毫/微/纳米马达领域的研究热点。随着相关领域研究的不断深入,人造管/棒状马达在各领域的研究取得了一定的进展。但总体来说,管/棒状微/纳马达的研究尚处于起步阶段,智能型微/纳马达的设计开发依旧存在许多问题。如制备方法复杂,成本高,运
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自驱动毫/微/纳米马达,作为一个新兴的研究领域,吸引了越来越多的关注。其中管/棒状马达由于具有较大的表面积,便于功能化修饰,且有效的气泡成核和喷射促进其快速运动,逐渐成为毫/微/纳米马达领域的研究热点。随着相关领域研究的不断深入,人造管/棒状马达在各领域的研究取得了一定的进展。但总体来说,管/棒状微/纳马达的研究尚处于起步阶段,智能型微/纳马达的设计开发依旧存在许多问题。如制备方法复杂,成本高,运动可控性差等,限制了微/纳马达的应用。如何通过简单快速的方法制备管/棒状马达亟待研究。首先,以玻璃管作为模板,通过水热法一步制备了毫米尺寸的还原氧化石墨烯/铂（r GH/Pt）马达。马达中的Pt颗粒通过催化过氧化氢（H2O2）分解产生O2进行自驱动,马达运动速度随着燃料浓度的增加而增大。在马达的自主运动和石墨烯自身吸附性能的协同效应下,r GH/Pt马达可实现对亚甲基蓝（MB）的快速去除。且MB浓度越低、H2O2浓度越大、马达数量越多,MB去除速率越快。在10 wt%H2O2的溶液中,18个马达在30 min内可以快速去除97.1%的MB（10 mg/L）。此外,通过原位反应可将Pt颗粒再次锚定在r GH/Pt马达骨架上,实现对马达的重复利用。多次循环过后依旧可以实现对目标物的快速去除。其次,以尺寸更小的玻璃毛细管作为模板,通过简便的水热法制备出了在近红外光照射下进行自驱动的微米级别的还原氧化石墨烯气凝胶（r GA）马达。在近红外激光照射下,棒状结构两侧产生温度梯度引起由不对称表面张力介导的Marangoni效应。在Marangoni效应下,马达以远离光源的方向进行运动。此外,通过调整近红外激光的强度和照射角度,可实现对马达运动速度和方向的控制。因此,光驱动r GA马达在精确控制和环境友好方面表现出巨大的优势,具有更高的应用价值。
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