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相似文献
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1.
超声刻蚀法构建分级结构的超疏水表面   总被引:1,自引:0,他引:1  
在湿法刻蚀和超声空化的基础上, 采用超声刻蚀法制备了具有微纳米分级结构的超疏水表面. 以等体积比的硝酸/乙醇(体积分数为4%)和双氧水(质量分数为30%)的混合溶液作为刻蚀剂, 在室温下对60Si2Mn钢、 60#钢、 T10钢、 Cr06钢、 65Mn钢和硅钢表面超声刻蚀2~10 min, 构建出多种形貌的微纳米分级结构. 上述表面经氟硅烷修饰后具有超疏水性, 水的表观接触角高达157.0°, 155.8°, 157.4°, 154.9°, 157.6°和156.8°, 滚动角分别为6.5°, 19.2°, 6.1°, 7.8°, 6.7°和7.2°. 与常规刻蚀方法相比, 超声刻蚀的化学刻蚀作用因与空化作用耦合而得到强化和改变, 从而在钢表面构建出分级结构. 由于材料表面微结构形貌和固/液界面接触状态不同, 制得的超疏水表面表现出的润湿行为也不同. 超声刻蚀法简单易行, 成本低廉, 适用于其它金属表面构建微纳米分级结构和超疏水表面.  相似文献   

2.
将氢氧化镁(Mg(OH)2)凝胶沉积到棉纤维上,以提高棉纤维表面粗糙度和阻燃性能,随后将含有Mg(OH)2的棉纤维浸渍到聚二甲基硅氧烷(PDMS)溶液,获得阻燃超疏水棉织物。 并对棉纤维进行了傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、疏水性、热稳定性、阻燃性能和耐久性测试。 结果表明,Mg(OH)2负载到织物上,使得织物表面具有一定的微/纳米结构,形成了粗糙涂层。 当Mg(OH)2浓度为1.0 mol/L时,Mg(OH)2/PDMS改性的织物接触角(CA)可达158°,极限氧指数(LOI)提升至24.5%,导热系数为0.0525 W/(m·K), 具有超疏水和阻燃性能。 整理后织物经过20次洗涤,100次磨擦,极端条件处理后,CA仍大于150°,LOI值高于23%,显示了较好的耐久性。  相似文献   

3.
通过体视显微镜、 扫描电子显微镜、 傅里叶变换红外光谱对水黾腿表面的形态、 结构和成分进行了定性定量研究, 采用视频光学接触角测量仪以及Cassie模型对水黾多腿并排的表面润湿性能进行了测量与分析. 结果表明, 水黾腿表面均匀分布有刚毛, 刚毛表面有螺旋状沟壑; 水黾多腿并排后的表面接触角达(152.9±1.0)°, 表明该表面具有超疏水性; Cassie模型计算结果表明, 水黾多腿并排后的超疏水性是其腿部表面有机物质和表面微观结构耦合作用的结果, 并排测量方式对其影响较小.  相似文献   

4.
设计与合成了磺酸甜菜碱型的两性离子化合物: N,N-二甲基氨甲酸乙酯基丙基三乙氧基硅烷磺酸内盐(SiNNS), 利用红外光谱(FTIR)和氢核磁共振波谱(1H NMR)对其分子组成与结构进行了表征. 通过自组装技术将SiNNS分子构筑在玻璃基材表面, 形成了模拟细胞外层膜的仿生表面. 利用原子力显微镜(AFM)、 X光电子能谱(XPS)和接触角测量仪对表面的形貌特征、 化学组成和润湿性进行了表征. 以空白玻璃为对照样品, 研究了这一表面的防雾性能和抗细菌黏附性能. 结果表明, 所制备的两性离子自组装仿生表面具有超亲水性和水下超疏油特性, 其水滴接触角为9.2°, 水下油滴接触角接近180°; 与对照样品相比, 两性离子自组装表面具有优异的防雾性与抗细菌黏附性.  相似文献   

5.
含氟环氧树脂杂化纳米二氧化硅超疏水材料的制备与性能   总被引:1,自引:0,他引:1  
目前超疏水材料的制备方法大都存在着制备工艺复杂的缺点。 本文采用传统自由基聚合方法,以甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)和苯乙烯(St)为单体,合成具有交联性的前驱聚合物P(GMA-r-St)。 再用三氟乙酸(TFA)对其进行接枝改性,制备含氟环氧聚合物P(GMA-r-St)-g-TFA。 利用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)改性纳米二氧化硅(SiO2),对其进行傅里叶变换红外光谱(FTIR)、热重(TG)表征。 氨基改性的纳米二氧化硅与含氟环氧聚合物混合制备的超疏水改性材料,棉织物表面经其浸泡,可快速构建超疏水结构。 通过改变改性纳米颗粒的含量,探究其构筑的棉织物的疏水性能和耐溶剂性能。 研究结果表明,经浸泡改性的棉织物,水接触角为160°,耐溶剂性时间为130 min,具备很好的耐溶剂性。 该方法可广泛应用于多种基底材料表面的疏水改性。  相似文献   

6.
超疏水表面黏附性的研究进展   总被引:2,自引:0,他引:2  
结合作者课题组的相关工作,简要地论述了超疏水表面固液黏附性的主要影响因素和评价标准,介绍了天然和人工仿生具有特殊黏附性超疏水表面的研究进展,包括超疏水高黏附表面、超疏水低黏附表面、可控黏附性超疏水表面、各向异性黏滞力超疏水表面、黏滞力响应性智能超疏水表面以及超亲/超疏水图案表面制备及运用.特别介绍了作者研究小组在仿生可控黏滞力超疏表面制备以及超亲/超疏水图案表面运用的研究.最后对具有特殊黏附性超疏表面的研究进行总结和展望.  相似文献   

7.
采用简单的激光刻蚀方法制备了具有类“菜花”状多级结构的粗糙聚二甲基硅氧烷(PDMS)膜, 并用CCD与高敏感性微电力学天平观察和测量PDMS表面对水的吸附情况. 结果表明, 该膜表面具有超疏水性, 同时对水滴具有超低的吸附力. 还对其表面特殊多级结构产生的机理进行了分析, 并探讨了在化学组成和表面结构对超疏水性以及吸附性产生的影响.  相似文献   

8.
基于热模塑法制备HDPE仿生超疏水表面   总被引:1,自引:0,他引:1  
研究了热模塑法在制备超疏水高密度聚乙烯(HDPE)膜中的应用。以高岭土增强的聚二甲基硅氧烷(PDMS)为软模板,采用热模塑技术,将荷叶表面的微结构信息复制到HDPE膜表面。接触角测量结果显示,10%掺杂量的PDMS软模板复制得到的HDPE膜表面,与水的接触角高达156°,呈现超疏水性。扫描电镜照片显示,PDMS软模板具有与荷叶表面互补的"负型结构",而HDPE膜表面则具有与荷叶类似的微米—纳米复合粗糙结构。此法无需溶剂,可推广制备其它热塑性高聚物的超疏水表面。  相似文献   

9.
石彦龙  冯晓娟  康恺  侯杨 《应用化学》2019,36(3):358-366
超疏水-超疏油材料在防污、防水、防油等领域有广泛的应用前景而引起人们极度关注。 本文用全氟辛酸溶液浸泡锌粉制得超疏水-超疏油锌粉,用聚乙烯醇胶将超疏水-超疏油锌粉粘合、固定到玻璃、木头、塑料、不锈钢、纸片、石头表面后可制得超疏水-超疏油表面,水滴、油滴在其表面的接触角均超过150°。 锌粉与全氟辛酸反应后生成Zn[CF3(CF2)6COO]2,氟代长链烷基的低表面能化学组成与微纳米粗糙结构的协调作用使其表现出超疏水、超疏油性能。 相关研究有望为超双疏材料的设计、制备及其在自清洁、防水防油及抗污等领域的应用提供借鉴。  相似文献   

10.
采用提拉法在聚酰亚胺薄膜表面分步涂覆了银纳米线及疏水纳米二氧化硅, 分别构筑了导电网络及超疏水涂层, 制备了超疏水抗静电透明薄膜. 研究结果表明, 超疏水抗静电透明薄膜保持了较高的透光性, 其透光率高于90%. 同时, 银纳米线网络的构筑有效增加了超疏水抗静电透明薄膜的导电性, 使其表面电阻介于106~1010 Ω之间, 达到了抗静电要求. 水滴在该薄膜表面静态接触角高达156.4°, 滚动角小于1°, 展现了优异的超疏水特性. 通过导电网络及疏水涂层的构筑, 实现了透明及抗静电超疏水多功能的统一.  相似文献   

11.
为了提升当前商用手术服在特殊医疗手术环境下屏蔽携带病原体的血液或体液的性能,降低医护人员与患者因接触携带病原体的血液或体液而交叉感染的风险,受荷叶自清洁效应的启发,本文采用表面双疏处理技术,用含氟双疏处理液对商用手术服表面改性,来提升当前商用手术服在特殊医疗手术环境下对污染物(水、油、血液) 的屏蔽性能。 扫描电子显微镜和元素分析表征确定了含氟聚合物被成功固定在手术服表面。 对改性后的手术服的防水、防油、防血液污染性能检测发现:表面双疏改性可将手术服表面水接触角提升到(138±2)°,水滚动角降低至4.0°,表明其防水能力明显提升;改性后的手术服表面具有对油滴保持至少60 s不浸润,血液液滴在倾斜20.6°的改性手术服表面可快速滚落的特性,同时保持良好的透气性能(7.90 g/(min·m2))。  相似文献   

12.
Both surface microstructure and low surface energy modification play a vital role in the preparation of superhydrophobic surfaces. In this study, a safe and simple electrochemical method was developed to fabricate superhydrophobic surfaces of Zr-based metallic glasses with high corrosion resistance. First, micro–nano composite structures were generated on the surface of Zr-based metallic glasses by electrochemical etching in NaCl solution. Next, stearic acid was used to decrease surface energy. The effects of electrochemical etching time on surface morphology and wettability were also investigated through scanning electron microscopy and contact angle measurements. Furthermore, the influence of micro–nano composite structures and roughness on the wettability of Zr-based metallic glasses was analysed on the basis of the Cassie–Baxter model. The water contact angle of the surface was 154.3° ± 2.2°, and the sliding angle was <5°, indicating good superhydrophobicity. Moreover, the potentiodynamic polarisation test and electrochemical impedance spectroscopy suggested excellent corrosion resistance performance, and the inhibition efficiency of the superhydrophobic surface reached 99.6%. Finally, the prepared superhydrophobic surface revealed excellent temperature-resistant and self-cleaning properties.  相似文献   

13.
使用在含有甲基MQ(M:单官能团Si-O单元R3SiO1/2, Q:四官能团Si-O单元SiO2)硅树脂与疏水SiO2的二甲苯溶液中浸渍的方法,在聚酯织物表面制备了耐用超疏水涂层。经过处理后,微米级聚酯纤维表面被紧密的疏水纳米颗粒包裹,通过这种方法降低了纤维的表面能。聚酯织物展现出良好的超疏水特性,与水滴的静态接触角为156°,滚动角为5°。得到的超疏水聚酯织物在机械磨损、酸碱环境及紫外线照射条件下,表现出了良好的稳定性。此外,用超疏水聚酯织物作为过滤材料得到的油水分离效率达99%以上。该方法为大面积工业制备超疏水织物提供了新的思路。  相似文献   

14.
Herein, we present a simple, efficient, and economical approach for the preparation of superhydrophobic gold film embedded on polydimethylsiloxane (PDMS) sheets without the requirement of surface pretreatment. The reduction reaction between chloroauric acid (HAuCl4) and sodium formate (HCOONa) at room temperature was performed to generate the aggregated gold microstructures on a PDMS sheet without chemical residuals. Superhydrophobic property was achieved when deposition time was reached to 2 h with water contact angle >160° and low contact angle hysteresis (H = 1.93°). Systematic investigations of the size, morphology, and mechanism of the generated gold films are presented. The generated gold film contains two different layers involving uniform spherical gold particles attached to the PDMS surface with the complex hierarchical structures on top. The complex structures play an important role in the superhydrophobic property, as they strongly promote the roughness to the PDMS surface. The durability of the fabricated gold film was elucidated by dropping ~7,200 waterdrops and external physical forces (e.g. stretch, bend, and twist). The main structures and their superhydrophobic properties have not disoriented after the tests. Moreover, the surface of the gold film demonstrated the potential applications as magnetical manipulation of droplets and a robust Surface enhanced Raman spectroscopy (SERS substrate).  相似文献   

15.
Robust superhydrophobic surface exhibiting anti-fouling and self-cleaning ability were successfully fabricated by nano TiO2 modified by γ-aminopropyltriethoxysilane (KH550) and polydimethylsiloxane (PDMS) via wire rod coating. Due to the lower surface energy of PDMS and the hierarchical structure caused by the different aggregation sizes of TiO2 nanoparticles, the contact angle of the resulting superhydrophobic coating was 154.5° and the rolling angle was 3.5°. And the coated paper still had good non-wettability under water immersion. In addition, the coated paper was tolerant to mechanical damage and various temperature conditions. Even after 40 sandpaper wear cycles, the coating can still maintain good mechanical stability and superhydrophobicity. The superhydrophobic paper was used for oil-water separation, the separation efficiency was about 98% even after used 10 times. Furthermore, the prepared superhydrophobic paper exhibited excellent self-cleaning and anti-fouling properties, as well as demonstrated superb resistance to various water solutions owing to its high hydrophobicity. Moreover, the prepared superhydrophobic paper has application prospects in the industry of special wetting materials.  相似文献   

16.
The corrosion resistant performance and durability of the superhydrophobic surface on magnesium alloy coated with nanostructured cerium oxide film and fluoroalkylsilane molecules in corrosive NaCl aqueous solution were investigated using electrochemical and contact angle measurements. The durability of the superhydrophobic surface in corrosive 5 wt% NaCl aqueous solution was elucidated. The corrosion resistant performance of the superhydrophobic surface formed on magnesium alloy was estimated by electrochemical impedance spectroscopy (EIS) measurements. The EIS measurements and appropriate equivalent circuit models revealed that the superhydrophobic surface considerably improved the corrosion resistant performance of magnesium alloy AZ31. American Society for Testing and Materials (ASTM) standard D 3359-02 cross cut tape test was performed to investigate the adhesion of the superhydrophobic film to the magnesium alloy surface. The corrosion formation mechanism of the superhydrophobic surface formed on the magnesium alloy was also proposed.  相似文献   

17.
溶胶凝胶法制备仿生超疏水性薄膜   总被引:15,自引:0,他引:15  
郭志光  周峰  刘维民 《化学学报》2006,64(8):761-766
通过溶胶-凝胶(Sol-Gel)法和自组装(Self-assembled)制备了具有超疏水性的薄膜, 水滴在该薄膜上的平衡静态接触角为155°~157°, 滑动角为3°~5°. 通过扫描电子显微镜(SEM)观察薄膜微观表面, 发现该薄膜表面分布了双层结构(Binary structure)的微纳米粗糙度的微凸体, 上表层微米微凸体的平均直径为0. 2 μm, 下表层纳米微凸体的平均直径约为13 nm, 其分布与荷叶表面的结构极其相似. 用X射线光电子能谱(XPS)对薄膜表面元素进行了成分分析, 结果表明, 其表面存在大量的F, Cl等元素, 它能显著降低薄膜表面的表面能. 薄膜超疏水性的原因可能是, 通过硅片经溶胶粒子表面制备的薄膜具有合适的表面粗糙度, 再经过全氟辛基三氯甲硅烷(FOTMS)化学修饰后, 薄膜表面能进一步降低, 这两个条件的有机结合就使得薄膜产生了超疏水性.  相似文献   

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