具有微纳米结构超疏水表面润湿性能研究

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1、具有微纳米结构超疏水表面润湿性能研究摘要固体表面润湿性能是表征固体的一个重要参数，它是由表面的化学组成和微观几何结构共同决定的。超疏水性表面是指水在固体表面的接触角大于150的表面。一般制备超疏水表面的方法有两类：一类是在固体表面修饰低表面能物质，另一类是在表面构建微结构。构建具有超疏水性微纳米结构表面在表面化学和材料化学等基础研究及工业生产中都有着极其重要的研究意义及非常广阔的应用前景。本论文中，用两种简单方法成功制备了具有微纳米复合结构的超疏水性纳米界面材料。研究表明，纳米结构及微米-纳米复合结构对超疏

2、水性及超疏水性表面有着重要的影响。1.采用Al2O3模板覆盖法采用具有纳米级微孔结构的氧化铝作为模板，分别用分别利用溶液法和热压法制备了具有微纳米结构聚苯乙烯（PS）超疏水表面，并对表面结构，制备方法，制备材料对表面润湿性能的影响进行了系统的研究，并且找出了利用这两种方法制备PS超疏水表面的最佳条件。2.一步溶液浸泡法利用磷酸乙醇溶液一步浸泡法制备具有微纳米结构超疏水镍片，并且研究了不同的磷酸链长，不同浓度，温度条件对制备超疏水表面的影响。该方法简单，有效，有在实际中广泛应用的前景，并且对这种溶液浸泡一步法

3、制备的超疏水表面在油水分离领域的应用进行了初步的研究。关键词：超疏水，润湿性，微纳米结构，接触角，接触角滞后StudyontheWettingBehavioroftheSuperhydrophobicSurfacewithMicro-andNano-StructuresAbstractWettabilityisanimportantpropertyofsolidsurfacewhichisgovernedbythesurfacechemicalcompositionandgeometricalstructu

4、res.Superhydr-ophobicsurface,withwatercontactanglelargerthan150,hasattractedmoreandmoreinterestbecauseitwillbringgreatconvenienceonourdailylifeaswellasinmanyindustryprocesses.Conventionally,therearetwomethodstoproducethesuperhydrophobicsurfaces.Oneistomodi

5、fythelowsurfaceenergystuffonthesurface;theotheristoproducemicoandnano-structuresonthesurface.Inthispaper,wereportedtwokindsofmethodstoproducesuperhydrophobicsurface.Experimentresultsshowthatsurfacestructurescangreatlyinfluencethehydrophobicityofthesurface.

6、1.Al2O3TemplateMethodTheAl2O3templatewithnanostructureswasusedasthetemplate,andcapillaryLithographyandtemperatureinducedCapillaryTemplateWettingMethodwereusedtoproducethesuperhydrophobicpolystyrenesurfaceswithmico-andnano-structures.Theinfluenceofthesurfac

7、estructuresandthematerialsonthewettabilityofthepreparedsurfaceswasstudiedsystematically.Thebestparameterforproducesuperhydrophobicsurfaceonthepolystyrenesurfacewasdiscovered.2.OnestepsolutionimmersedmethodThesuperhydrophobicNisurfacewasfabricatedbyonestepi

8、mmersedmethodintheethanolsolutionofCH3(CH2)13P(O)(OH)2.Theinfluenceofthelengthofchain,temperatureandsolutionconcentrationonwettabilityofthepreparedNisurfacewasstudied.Thisonestepimmersedmethodissimpleandeffec