[精品]前沿科学论文.doc

《[精品]前沿科学论文.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、绍兴文理学院学年第学期-级化学师范专业《前沿科学》课程论文成绩评分人超疏水表面及其制备方法SuperhydrophobicSurfaceandMethodstoPrepareSuperhydrophobicSurface摘要：超疏水表而材料具有防水、防污、可减少流体的粘滞等优良特性，是H前功能材料研究的热点之一。其屮超疏水表面的制备方法是研究的关键点,介绍和评述超疏水表面的制备方法，尤其是近几年来较新的制备技术，对该领域的发展方向进行了展望。Abstract:Superhydrophobicmaterialshavereceivedtremendousa

2、ttentioninrecentyearsbecauseofitisspecialpropertiessuchaswater2proof,anti2pollution,reductionresistanceofflowingliquid,etc.Itbecomeshotspotresearchinfunctionalmaterialfield,andthepreparationmethodstoacquireexcellentsuperhydrophobicsurfacearekeytotheresearch.Representativearticles

3、inrecentyearsaboutpreparationmethodsarereviewedinthisarticlewithparticularfocusonthelatestfewyearsoTheprospectofdevelopmentsisproposed.关键词:超疏水表面；制备方法；应用Keywords:superhydrophobicsurface；preparationmethods；application1、超疏水表面人类H前所采用的诸多科学技术都是从大自然屮一种极为常见的现象，例如荷叶的表面就具有很强的疏水性和自洁净功能。蝴蝶的翅

4、膀、水龟的脚、水鸟的羽毛都具有超强的疏水性能，这种特性使得蝴蝶可以在雨屮自由飞行，水龟可以在水面滑行而不至于沉没，水鸟的羽毛可以不沾水。超疏水表而的理论研究始于上世纪50年代，90年代进入高峰期，1997年德国波恩大学的植物学家WilhelmBarthLoti对荷叶的超疏水现象进行了一系列的实验，第一次揭示了荷叶的疏水性与自洁净之间的关系，并由此创造了“荷叶效应”(1otuseffect)这一专业术语。“荷叶效应”产生的原因是什么昵？在荷叶表面微米结构的乳突上存在纳米结构，这种微米结构与纳米结构相结合的阶层结构是引起超疏水表面的根本原因，这种超疏水表面具

5、有较大的接触角及较小的滚动角。超疏水(super-hydrophobic)表面一-般是指与水的接触角大150°的表面，而对于与水和油的*妾触角都大于150°的表面则相应地称之为超双疏(super-amphiphobic)表面。2、超疏水表面的制备方法超疏水是固体表面的一种特殊现象，它是由表面的化学组成和微观几何结构共同决定的⑴。超疏水表面可以通过两种方法来进行制备⑵：一•种是在粗糙表面修饰低表面能物质；另一种是在疏水表面(一般接触角大于90°)构建粗糙结构。从制备方法来说，主要有蒸汽诱导相分离法、模板印刷法、电纺法、溶胶■凝胶法、模板挤压法、激光和等离子

6、体刻蚀法、拉伸法、腐蚀法以及其他方法。随着研究的深入，制备技术呈现相互结合化、新颖化、多样化等特点，在此对儿种制备方法进行简单评述。2.1蒸汽诱导相分离法在一•定条件下，高分子溶液在溶剂蒸发过程屮，溶液热力学状态不稳定，高分子链间易发生自聚集，形成高分子聚集相。当高分子链聚集到一定程度时，高分子聚集相间发生和分离过程，并形成具有微米■纳米级粗糙结构的表面，这种制膜方法被称为蒸汽诱导相分离法。例如:Zh“o等将溶解于二甲基甲酰(DMF)的聚苯乙烯・b■二甲基硅氧烷共聚物(PS-b-PDMS)在相对湿度为60%的环境下涂布，得到水接触角(WCA)为163°的

7、超疏水表而。在该研究屮，DMF为PS-b-PDMS的选择性溶剂，其屮PS可以溶解于DMF'P，而PDMS不溶,PS-b-PDMS在DMF屮形成胶束。在潮湿环境下，可发生蒸汽诱导相分离过程，形成多相结构，并在表面形成微米■纳米粗糙结构。PDMS表面能低，容易在表面富集，可以得到超疏水表面。使用类似的方法，将聚碳酸酯(PC)溶于DMF屮，还可获得“人造荷叶”的表面结构⑶(图1)oFig.1SEMimagesofcoatingscastunderrelativehumidityof75%(a),enlargedviewofasinglemicro2flower

8、oncoating(b)andthesinglepapillaonnatural