溶膠凝膠法制備透明超疏水納米二氧化硅薄膜的研究.pdf

1、近幾年來，與水的接觸角大于150°的超疏水表面引起了極大的關(guān)注，因?yàn)樗谧郧鍧嵅牧?、微流體裝置以及生物材料等許多領(lǐng)域中有著極其重要的應(yīng)用前景。目前，通過剪裁表面的微細(xì)結(jié)構(gòu)，人們己經(jīng)制各出了許多人工超疏水表面，所用方法有：微機(jī)械加工法、激光或等離子體刻蝕法、物理或化學(xué)氣相沉積法、陽(yáng)極氧化法、電化學(xué)沉積法、溶膠-凝膠法、靜電紡紗法、聚電解質(zhì)交替沉積法等。然而，現(xiàn)有的這些方法大多需要特殊的加工設(shè)備或復(fù)雜的工藝過程。因此，發(fā)展簡(jiǎn)單方便的超疏水表

2、面制備技術(shù)仍然是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的研究課題。 在本論文中，我們報(bào)道了一種簡(jiǎn)單方便的超疏水表面制備技術(shù)，成功地在玻璃基體上獲得了超疏水表面。用氨水做催化劑配制堿溶膠，用鹽酸做催化劑配制酸溶膠，在酸、堿混合溶膠中添加兩種不同分子量的聚丙稀酸(PAA)引發(fā)相分離，利用溶膠-凝膠方法在玻璃基體上制得薄膜。用掃描電鏡和原子力顯微鏡等技術(shù)對(duì)表面進(jìn)行了表征，結(jié)果表明，聚丙烯酸分子量和濃度都使薄膜形貌發(fā)生變化： 高分子量聚丙烯酸形成的形貌

3、：隨著聚丙烯酸含量的變化，薄膜表面微觀形貌由納米-微米的孔組成的“火山”形貌變化到由“溝”和“不規(guī)則的小山”的組成的“小山”形貌。 低分子量聚丙烯酸形成的形貌：薄膜表面產(chǎn)生分布眾多的微裂紋結(jié)構(gòu)。 同時(shí)，薄膜具有雙重粗糙度。薄膜的”火山"形貌、"小山"形貌或“裂紋”形貌形成一個(gè)大的表面粗糙度，即微米級(jí)粗糙度。而由堿溶膠球型納米粒子提供了一個(gè)較小的表面粗糙度，即納米級(jí)粗糙度，它對(duì)微米粗糙度起補(bǔ)充作用。 薄膜微米和納米