微纳米超疏水膜层的制备和应用ppt课件.pptx

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1、微纳米超疏水膜层的制备和应用什么是超疏水表面？自然界中的超疏水表面接触角CA>150°滚动角SA<10°目前，人们通常用液体在材料表面的接触角来表征材料表面的润湿性。按照水滴在材料表面接触角大小的不同，我们可以将材料进行如下分类:当接触角小于90°时，我们认为这种材料是亲水材料;如果水滴在材料表面的接触角小于5°，那么这种材料是超亲水材料，例如经浓硫酸和双氧水(体积比为7:3）处理过的硅片，水滴在它的上面会立刻铺展开，展示出超亲水的性质;当材料表面接触角大于90°时，我们认为这种材料是疏水材料;如果材料的表面接触角大于150°，滚动接触角小于10°，那么我们认为这种材料是超疏水

2、材料，例如我们前面所提到的荷叶，水滴在其表面的接触角大于150°，不能稳定停留，极易滑落，因而造就了它“出淤泥而不染”的性质。我们研究的重点是超疏水表面。不同表面水滴接触界面状态56超疏水的荷叶和表面结构（a)球形的水滴滴在荷叶表面（b)荷叶表面大面积的微结构（c)荷叶表面单个乳突（d）荷叶表面的纳米结构揭开荷叶表面的奥秘1.较低的表面能（疏水物质）2.较高的表面粗糙度（微纳米结构）超疏水表面有什么应用？防水防污防雾油水分离抗结冰减阻抗腐蚀超疏水制备的难点和应用的障碍有哪些？1.纳米结构制备的成本高，工艺复杂，难以大规模量产2.含氟修饰剂有毒有害，且价格昂贵3.耐久性问题超疏水

3、制备方法有哪些呢？01置换沉积法03电化学方法02化学刻蚀法04化学气相沉积法05模板法三、超疏水材料的制备方法超疏水材料的发展趋势怎么样？1、产业化从制约大规模生产超疏水表面的因素出发，寻求成本低廉、操作步骤简单、设备易得的制备方法，不断优化构建策略，解决生产成本高、操作复杂等问题。提高超疏水材料与基底之间的附着力，更好的加强疏水表面抗老化性能。总之，优化制备工艺和简化制备方法以及解决超疏水表面的老化问题，增强超疏水的机械稳定性，将是今后超疏水表面材料研究的主要任务。2、多功能化从自然界中寻找灵感，研究人员在研究动植物表面时发现微纳米双微观结构往往在产生超疏水效果的同时，还可

4、能会产生其它的一些辅助效果，这些微细结构具有多种功能。如人们发现壁虎脚表面的微细微观结构在使其皮肤表面产生超疏水性的同时还辅助其具有更强的攀爬能力；再比如蝴蝶翅膀表面的微细微观结构不仅使其表面具有超疏水效果而且还能增添其美丽的颜色。3、智能化通过施加外界刺激而响应的智能化超疏水材料将成为目前及将来超疏水研究的一个新关注点，当外界刺激改变时(如光、电、溶剂和pH等)实现超疏水一超亲水之间互相转变。THANKYOU