基于無機(jī)納米結(jié)構(gòu)調(diào)控材料表面潤濕性.pdf

1、表面潤濕性是固體材料的重要性能之一，具有特殊潤濕性（如超疏水性、梯度潤濕性等）的表面，因為在自清潔、微流體輸送以及減阻等方面的巨大應(yīng)用價值，而受到廣泛的關(guān)注和研究。本文旨在選擇三種基底，結(jié)合無機(jī)氧化物微-納米粗糙結(jié)構(gòu)和低表面能有機(jī)物，制備特殊潤濕性表面，實現(xiàn)材料表面潤濕性的有效調(diào)控。
　　 首先，以棉布為基底，選用無機(jī)氧化物溶膠處理棉布，并用十六烷基三甲氧基硅烷(HDTMS)修飾后，獲得了性能穩(wěn)定的超疏水棉布。研究發(fā)現(xiàn)用硅溶膠制

2、備的超疏水棉布，在紫外線長時間照射下能很好的保持超疏水性能。與硅溶膠處理的樣品相比，用二氧化鈦溶膠制備的超疏水棉布在機(jī)械洗滌下能更好的維持疏水性能。而利用硅和二氧化鈦混合溶膠制備的超疏水棉布，具備了抗紫外線照射及耐洗滌性的雙重優(yōu)點(diǎn)。由于制備過程中沒有使用含氟有機(jī)物，所以得到的超疏水棉布又具有環(huán)境友好及生物相容性的特點(diǎn)。
　　 其次，以玻璃為基底，利用ZnO納米棒陣列和氟化液體，實現(xiàn)了表面的梯度潤濕性，并能使水滴在梯度表面快速運(yùn)動

3、。氟化液體滲透入ZnO納米棒陣列超疏水表面并均勻鋪展后形成光滑液體澆筑多孔表面(SLIPS)。SLIPS和超疏水表面共同構(gòu)建梯度表面，由于存在明顯的表面張力差且SLIPS明顯降低水滴運(yùn)動的阻力，使水滴能夠快速且遠(yuǎn)距離的運(yùn)動。同時，研究了水滴下落高度和其在水平方向運(yùn)動距離的關(guān)系并分析了相應(yīng)的運(yùn)動機(jī)理。
　　 最后，以鋁片為基底，通過調(diào)節(jié)多孔氧化鋁薄膜的孔徑尺寸實現(xiàn)表面潤濕性從親水到疏水的轉(zhuǎn)變。改變陽極氧化條件，在鋁基底上制備出不同