超疏水表面的制備及疏水性研究.pdf

1、潤濕性是固體表面的重要特征之一，它由表面的化學(xué)組成和微觀幾何結(jié)構(gòu)共同決定。通常用水滴在固體水平面上的靜態(tài)接觸角CA(contact angle)衡量固體表面的潤濕性。當(dāng)CA＜90°，CA＜5°時(shí)，分別稱之為親水、超親水材料；當(dāng)CA＞90°，CA＞150°時(shí)，分別稱之為疏水、超疏水材料。除靜態(tài)接觸角外，滾動(dòng)角也是影響薄膜超疏水性的一個(gè)重要因素，前進(jìn)角和后退角越接近，滾動(dòng)角越小，固體表面的疏水性越好。一個(gè)真正意義上的超疏水表面應(yīng)該具有較大的

2、靜態(tài)接觸角和較小的滾動(dòng)角。近年來，超疏水材料因其在防雪、抗氧化、自凈、微流體注射、防止電流傳導(dǎo)、防污染、防腐等方面有廣泛的應(yīng)用前景而備受關(guān)注。通常，超疏水性界面可以通過以下兩種方法制備：一種是在疏水界面上構(gòu)建粗糙結(jié)構(gòu)，所用方法有溶膠－凝膠法、水熱法、等離子體刻蝕、陽極氧化法、相分離法、模板法、電化學(xué)沉積法、結(jié)晶控制法等；另一種是在粗糙表面上修飾低表面能物質(zhì)，常用的低表面能物質(zhì)有氟化烷基硅烷、氟聚合物、蠟、長鏈烷基硫醇等。
　　

3、本文分別以載玻片、銅片、鋅片為基底，用水熱法、溶膠-凝膠法、溶液浸泡刻蝕法制得粗糙表面，經(jīng)低表面能材料線性低密度聚乙烯、辛基三甲氧基硅烷、十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷表面修飾后表現(xiàn)出良好的超疏水性。本研究主要內(nèi)容包括：第一章介紹了與超疏水有關(guān)的基本概念、理論、研究現(xiàn)狀、超疏水薄膜的制備方法、表征方法及其發(fā)展前景。第二章用水熱法以硝酸鋅和六次甲基四胺為原料制得粗糙的氧化鋅亞微米棒薄膜，經(jīng)線性低密度聚乙烯涂層修飾、辛基三甲氧基硅烷，十二氟庚基

4、丙基三甲氧基硅烷修飾后表現(xiàn)出超疏水性。第三章以乙酸鋅為原料制得ZnO溶膠，以載玻片為基底，制得ZnO薄膜，然后以沉積的氧化鋅粒子為晶種，將此ZnO薄膜浸入硝酸鋅和六次甲基四胺的混合液水熱反應(yīng)3-6小時(shí)，制得納米ZnO陣列薄膜，然后把此納米ZnO陣列薄膜連同鋅片一同浸入甲酰胺溶液65℃水熱反應(yīng)6天，在鋅片上制得粗糙的ZnO微米花瓣，經(jīng)十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷表面修飾后，表現(xiàn)出超疏水性。第四章用紫銅片，黃銅片為基底，經(jīng)十八酸的乙醇溶液浸泡