一維納米線材料的制備及其浸潤性應用研究.pdf

1、納米線通常被定義為一種具有直徑小于100 nm（長度一般不作限制）的一維結構，典型的納米線的長徑比大于100，因此它們可以被稱為準一維材料。根據(jù)納米線的組成材料的不同可將其進行分類：金屬納米線、半導體納米線和絕緣體納米線。通常情況下，隨著尺寸的減小，納米線會展現(xiàn)出比塊體材料更好的物理化學性能尤其是機械性能（強度變強，韌度變好等）。這些在小尺度下才具備的特殊性質使得納米線被廣泛應用于新興的高科技領域，例如納電機系統(tǒng)，超雙疏材料制備，太陽能

2、電池等。
　　在本文中,我們嘗試通過新的方法合成二氧化鈦納米管和相關具有分級微納結構的復合材料,突出了其容易實現(xiàn)低成本大規(guī)模工業(yè)生產的潛在的優(yōu)勢。此外，我們對所合成的二氧化鈦納米管的光催化性能和分級微納結構材料的浸潤性與結構之間的關系進行研究。研究結果總結如下：
　　1、以碳酸氫銨（NH4HCO3）溶液與六水氯化鎂（MgCl2·6H2O）溶液為前驅物，采用微乳液均相沉淀法制備了三水碳酸鎂納米棒（MgCO3·3H2O），并研究

3、了實驗過程中不同類型的表面活性劑對產物形貌的影響。實驗結果表明陰離子表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉（SDS）的效果最好，獲得了尺寸均一表面光滑的MgCO3·3H2O納米棒，并以此為模板，獲得了二氧化鈦納米管。降解羅丹明B的實驗結果表明該二氧化鈦納米管的光催化活性是P25二氧化鈦的3倍。
　　2、將一維Te納米線引入到微納結構材料的制備過程中,成功制備出了SiO2納米粒子負載的碳包覆Te納米線（Te@C-SiO2）的分級微納結構材料。這

4、種微納結構復合材料既擁有實現(xiàn)超雙疏性能的結構單元，又結合了一維Te納米線易于成膜的性質，擺脫了超雙疏材料必須需要載體的問題。我們利用原位生長法得到Te@C-SiO2表面，并通過全氟辛基三氯硅烷(FOTS)對其進行低表面能修飾，獲得具有超雙疏性能Te@C-SiO2表面。最后，用不同的液體（水，二碘甲烷，橄欖油，十六烷，十二烷，環(huán)己烷）對Te@C-SiO2表面的超雙疏性能進行了靜態(tài)接觸角測試，結果表明：Te@C-SiO2表面對表面張力在27

5、.5~72 mN/m范圍內的液體都是超雙疏的。Te@C納米線的直徑和硅球尺寸都對Te@C-SiO2表面的超雙疏性能具有重要的影響。為了證明該材料的雙疏應用性能，我們通過簡單噴涂之后成功得到由Te@C-SiO2負載到玻璃，織物，濾紙表面的復合材料，甚至是制備成功完全由Te@C-SiO2自支撐組成的塊體材料。為開拓超雙疏材料的制備方法做出了巨大貢獻。
　　3、Tuteja等人提出的“串珠狀”模型，其研究中表明表面粗糙度是由二元紋理決定