有機(jī)-無機(jī)雜化仿生超疏水膜的制備與研究.pdf

1、科技的發(fā)展日新月異，給我們的生活帶來了很大的變化，本研究通過介紹幾種超疏水薄膜的制備實(shí)驗(yàn)，拓展并驗(yàn)證了超疏水領(lǐng)域的一些新的制備方法和理論：
　　 第一部分總結(jié)了Wenzel方程、Cassie方程及一種具有極高精確度的，可方便測出固體表面上液滴前進(jìn)角和后退角的測試方法等超疏水表面的最新理論研究成果和技術(shù)；回顧了溶膠凝膠法、化學(xué)修飾法、噴涂法、液相法、化學(xué)蝕刻法、水熱法、微相分離法、原位聚合法、經(jīng)典紡絲法和陽極氧化法等近幾年出現(xiàn)的超

2、疏水表面的制備方法；介紹了其在物質(zhì)能量、生物醫(yī)學(xué)、光學(xué)、燃料以及電池應(yīng)用等領(lǐng)域超疏水表面的最新功能性的應(yīng)用。最后客觀地展望了超疏水表面制備及理論研究的發(fā)展方向。
　　 第二部分在兩個(gè)章節(jié)中分別介紹了在室溫環(huán)境下通過一種簡單的制備過程得到了聚苯乙烯（PS）和聚α甲基苯乙烯（PAMS）兩種仿生超疏水聚合物表面。優(yōu)選水和乙醇在不同的相分離體系中被用作不良溶劑，并通過大量的實(shí)驗(yàn)對制備過程中的多種影響因素進(jìn)行了考察。測試結(jié)果表明制得的薄膜

3、具有較高的接觸角和較低的接觸角滯后值，均表現(xiàn)出良好的超疏水性和耐老性能。此外，傳統(tǒng)的Cassie-Baxter方程和一種新的修正方程均被用于PS和PAMS薄膜的理論驗(yàn)證，以證明其超疏水表現(xiàn)。
　　 第三部分展示了在室內(nèi)環(huán)境下通過一種簡單的方法得到的一種具有火焰般微觀形貌的釔鋁石榴石（YAG）超疏水膜，并對實(shí)驗(yàn)中固化劑和液體石蠟的濃度的的變化對其性能的影響進(jìn)行了觀測。所得到的超疏水薄膜的水滴接觸角達(dá)到158±1.0°，滾動(dòng)角4±1

4、.0°，暴露十天之后粗糙表面的水滴接觸角仍然大于150°，具有良好的超疏水性和耐老性能。通過透射電鏡，環(huán)境掃描電鏡，熒光分光光度儀和原子力顯微鏡對試樣進(jìn)行了表征。
　　 第四部分通過分步接枝乙烯基和聚苯乙烯得到了一種聚苯乙烯/硅球納米顆粒，所得的乙烯基改性的和聚苯乙烯接枝硅球納米顆粒使用紅外光譜儀，環(huán)境掃描電鏡和紫外光譜儀來表征。結(jié)果表明：聚苯乙烯成功的被接枝到硅球顆粒上，所得到的聚苯乙烯/硅球納米顆粒的薄膜呈現(xiàn)出典型的粗糙形貌