無(wú)機(jī)酸鹽體系超疏水表面的制備及其結(jié)構(gòu)性能表征.pdf

1、超疏水表面由于具有特殊的潤(rùn)濕性能,使其與人們的日常生活有著密不可分的聯(lián)系,具有廣闊的應(yīng)用前景。如今,超疏水材料已經(jīng)成為材料領(lǐng)域研究的熱點(diǎn),研究者已經(jīng)通過(guò)不同的物理、化學(xué)方法制備出多種形貌的超疏水表面。但是這些制備方法要么需要精密的儀器設(shè)備,制備成本昂貴,僅適用于實(shí)驗(yàn)室研究;要么制備步驟復(fù)雜,過(guò)程繁瑣,很難進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn);還有就是所制備的超疏水表面結(jié)構(gòu)不牢固,抵抗外部環(huán)境的能力較差。這些問(wèn)題的存在使超疏水表面在實(shí)際應(yīng)用中受到極大的阻礙。因

2、此,解決超疏水材料實(shí)際應(yīng)用的關(guān)鍵問(wèn)題是如何通過(guò)簡(jiǎn)單的方法,制備出成本低廉的超疏水表面。本文創(chuàng)新性的以價(jià)格低廉的無(wú)機(jī)酸鹽和二氧化硅為原料,采用操作簡(jiǎn)單的直接滴涂法制備出了性能優(yōu)異的超疏水表面,并對(duì)其進(jìn)行了性能表征,主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　1.通過(guò)直接滴涂法制備了偏釩酸銨體系超疏水表面,所制備偏釩酸銨體系的超疏水表面均具有較大接觸角和極小的滾動(dòng)角。討論了偏釩酸銨與二氧化硅摩爾配比以及水熱反應(yīng)時(shí)間對(duì)疏水性能的影響,并對(duì)超疏水表面進(jìn)行了表

3、征。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:所得超疏水表面具有類似荷葉表面的微納米二級(jí)階層結(jié)構(gòu),可重復(fù)性非常好;當(dāng)偏釩酸銨與二氧化硅摩爾配比為1:2、水熱反應(yīng)時(shí)間為36h時(shí),所制備的超疏水表面效果最好,水滴接觸角達(dá)到167°,接觸角滯后小于3°;采用滴涂的方法進(jìn)行表面修飾不僅可以降低表面能,還具有優(yōu)化表面粗糙結(jié)構(gòu)的功能。
　　2.采用極易溶于水的鉬酸銨為原料制得超疏水表面,所制備鉬酸銨體系的表面在未修飾的時(shí)候吸水,修飾以后具有較大的接觸角和較小的滾動(dòng)角。討

4、論了鉬酸銨與二氧化硅摩爾配比以及水熱反應(yīng)時(shí)間對(duì)疏水性能的影響,并對(duì)超疏水表面進(jìn)行了表征。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:所得超疏水表面具有微納二級(jí)粗糙結(jié)構(gòu),可重復(fù)性非常好;當(dāng)鉬酸銨與二氧化硅摩爾配比為1:4、水熱反應(yīng)時(shí)間為30h時(shí),所制備的超疏水表面效果最好,水滴接觸角達(dá)到162.5°,接觸角滯后小于5°;本實(shí)驗(yàn)證明了使親水性物質(zhì)實(shí)現(xiàn)超疏水特性的可行性。
　　3.同樣采用直接滴涂法制備了鉬酸鈉體系超疏水表面。所制備鉬酸鈉體系的疏水表面大部分為超疏水