光响应性超疏水偶氮苯自组装多层膜的制备及性质研究

近年来,偶氮苯类化合物的光学顺反异构现象已引起人们的广泛关注[1~7].在紫外光照射下,偶氮苯由反式结构转变为顺式结构,引起分子的偶极矩发生变化,导致分子的吸收光谱、尺寸及表面能等均发生变化[7].偶氮苯表面能的改变可引起其表面浸润性发生变化.据文献[1~4]报道,偶氮苯膜在紫外光照射前后接触角最大改变了11°.浸润性是固体表面的一个重要特性,主要受固体表面的化学组成和微观几何结构(粗糙度)影响[8~11].通常,与水的接触角大于150°的表面称为超疏水表面;而与水的接触角小于5°的表面称为超亲水表面.本文以2-(4-偶氮苯基苯氧基)丙烯酸…     

柱状结构阵列碳纳米管膜的超疏水性研究

浸润性是固体表面的重要性质之一 .决定固体表面的浸润性的两个主要因素中 ,化学性质是内因 ,而几何结构形貌也是不可缺少的重要因素 .通过改变固体表面的粗糙度可以改变其浸润性 [1～ 5] .通常 ,人们用水接触角的大小来衡量固体表面水的浸润性 ,水与固体表面的接触角大于 1 5     

表面修饰引发的ZnO纳米棒阵列膜的超疏水性

润湿性是固体表面的重要性质之一 ,它受控于固体表面自由能和表面粗糙度的大小 ,一般可用液体在固体表面接触角的大小来衡量 .由于水与超疏水表面 (水与固体表面的接触角大于 1 5 0°的表面 )的接触面积很小 ,通过水所发生的化学发应和化学键的形成受到限制 ,使这种表面具有防水、防污染和防氧化等多种功能 ,因而备受人们的关注 [1～ 6 ] .作为宽禁带半导体材料 ,Zn O以其独特的光电和催化等性质在短波激光器、气体传感器、高效催化剂、太阳能电池等方面具有广阔的应用前景 .表面润湿性的研究对于将 Zn O用于各种器件非常重要 .Pesika等 […     

平行四面体纳米孔道中DNA超结构的组装和离子输运特性

<正>受生物膜离子通道结构和功能的启发,人工制备固体纳米孔道门控开关器件一直备受关注[1,2].基于仿生纳米孔道的非对称离子传输性质制备的离子二极管和场效应管装置对于构建离子电路和能量转换的纳米器件至关重要[3,4].然而,仿生制备的固体纳米孔道在离子传输过程中有漏电流的存在,严重影响了固体纳米孔道应用的灵敏度和信噪比[5].针对这一问题,研究者利用DNA分子的特殊识别和自组装的功能特性,相继构筑了基于DNA和纳米孔道的智能响应体系[6,7].但在之前的研究工作中,分[8]     

马来二氰基二硫烯镍（Ⅲ）配合物的合成及晶体结构和磁性

含马来二氰基二硫烯(mnt)镍(III)阴离子的分子固体因呈现出的独特的结构和光、电、磁等性质,近十几年来引起人们广泛的兴趣[1].在这一类分子固体中,功能阳离子的大小和构型可以调节Ni(mnt)2阴离子的堆积方式和重叠模式,从而影响这类分子固体的磁性[2-4].     

K_2O对合成DMC用Cu- Ni/V_2O_5- SiO_2催化剂性能的影响

K_2O是多种固体催化剂的有效助剂 .大多数金属表面对 CO_2的吸附非常弱,在过渡金属中加入碱金属助剂可以促进 CO_2的吸附活化 [1, 2].近期对这方面的研究主要集中在 Pt[3]、 Cu[4]、 Ru[5]和 Fe[6]等单晶金属面上 .我们已报导过 Cu- Ni/V2O5- SiO_2(VSiO)催化剂表面 CO_2和 CH_3OH吸附及其反应性能 [7, 8].本研究将 K_2O助剂引入到 Cu- Ni/VSiO催化剂中,进一步考察了 K_2O助剂对 CO_2和 CH_3OH吸附和反应性能的影响 .1实验部分 　　采用 Cu、 Ni氨络合物混合硝酸盐水溶液 (含 KNO3, K占 Cu、 Ni总原子数 5～ 15…     

离子液体中壳聚糖/AMPS共聚交联微球的制备

与线性聚合物相比,交联聚合物因其复杂的结构而具有特殊的性能[1～3].壳聚糖是甲壳素的N-脱乙酰基产物,具有良好的生物相容性、无毒性和生物可降解性等特点[4],在食品、医药及水处理等领域中广泛应用[5～7].在实际应用中,经常将各种单体接枝到聚合物表面,由于单体的均聚反应影响接     

液相色谱测定糕点中苯甲酸、山梨酸和糖精钠

山梨酸、苯甲酸作为防腐剂,糖精钠作为甜味剂被广泛用于糕点中,国家对其使用有明确的限量标准[1].GB/T 5009.28-2003[2]和GB/T 5009.29-2003[3]中,在涉及用液相色谱法测定苯甲酸、山梨酸、糖精钠时,只规定了液体样品的前处理方法,没有涉及对固体样品的前处理.在实际检验工作中经常遇到固体食品的检测,因此对固体食品的样品前处理问题十分重要[4].     

"面包圈"状高有序度大孔径介孔分子筛SBA-15的合成

介孔材料因其高度有序的大孔径、较佳的催化吸附性能、良好的电磁性质及易于剪裁而引起人们极大的兴趣[1～9].人们已相继合成了介孔氧化硅薄膜[3,10]、球[12]、空心球[4,13]和纤维[12～15]等,并设法控制中孔材料晶体外貌[3～9,15～21].最近,我们报道了利用多相组装和无机晶体(如NaCl,LiCl)作大孔结构导向剂的方法[16],合成了人造"珊瑚"状介-大孔氧化硅膜[13].Lin等[17]用共表面活性剂法在丁醇存在下合成了多组有序结构的介孔氧化硅空心球; Shio等[21]在完全溶解的硅酸钠和阳离子表面活性剂溶液中,合成了细棒状介孔氧化硅粉末.本文报道一种控制介孔材料颗粒外貌和形状的新方法,即共溶剂法,并以此法合成了高有序度、大孔径、 "面包圈"状介孔氧化硅SBA-15.这种新材料有望在微加工、催化、生物分离、电子器件的矿化、色谱载体等方面得到应用[1～9].     

超疏水多孔阵列碳纳米管薄膜

碳纳米管由于具有特异的力学[1] 、光学[2 ] 、电学[3,4 ] 和磁学性质[5] ,使其在锂离子电池[6 ] 和平板展示器[7] 等方面呈现出广泛的应用前景 .Ebbesen等[8] 对无序碳纳米管材料的浸润性进行了详细研究 ,发现其很容易被水润湿 .然而 ,阵列碳纳米管膜的浸润性研究尚未见报道 .固体表面的浸润性主要由表面化学组分和几何结构两方面控制 .通常 ,加大表面粗糙度可以增强其浸润性 [9～ 16 ] .近来 ,超疏水表面 (即与水的接触角大于 1 5 0°的表面 )的研究显示了广泛的应用背景[13～ 16 ] .这种表面通常可由增加表面粗糙度和降低表面能来制备[1…     

微米/纳米结构对氟硅烷修饰氧化铝表面疏水性能的影响

以多孔氧化铝膜为基板,用NaOH溶液进行化学腐蚀,控制适当的条件,得到氧化铝微米/纳米表面结构.用氟硅烷分别修饰光滑氧化铝膜、多孔氧化铝膜及其微米/纳米结构表面,进行接触角测试、XPS成分分析和SEM结构表征.结果表明,氟硅烷修饰的微米/纳米结构表面对水的接触角(149°±2°)比光滑表面(101°±1°)和纳米孔洞结构表面(141°±2°)都高.     

超疏水低粘着铜表面制备及其防覆冰性能

用喷砂处理在铜片表面形成微米级丘陵状凹坑,再用表面氧化处理在铜片表面制备菊花花瓣状CuO纳米片.通过喷砂-表面氧化处理在铜片表面成功构建了微米-纳米复合结构,这种表面氟化后与水滴的接触角高达161°,滚动角低至1°,显示出优异的超疏水性和很低的粘着性.低温下,这种表面与水滴间的热量交换较小,水滴不易凝结,有效地提高了抗结霜性.抗结霜性良好的超疏水铜有望在热交换器或低温运行设备等领域获得应用,这种简便的超疏水铜表面的制备方法也给其它工程材料超疏水表面的工业化制备提供了一个思路.     

静电喷涂法制备具有低吸附力的超疏水性聚苯乙烯膜

采用聚苯乙烯的N,N-二甲基甲酰胺溶液为原料, 通过静电喷涂的方法制备了具有微-纳米复合结构的聚苯乙烯膜. 通过调节溶液浓度, 得到了不同的结构、浸润性及吸附性的表面. 当聚苯乙烯的质量分数为5%、分子量为25000时, 得到的表面与水的接触角达到167°, 吸附力达到15 μN, 表明该膜表面具有超疏水性的同时对水滴具有很低的吸附力. 此外, 分子量的大小也对静电喷涂膜表面形貌的变化起重要的作用.     

Effect of pattern topology on the self-cleaning properties of textured surfaces

The water contact angle and self-cleaning property of microfabricated surface textures possessing different topologies are compared. In one kind of surface textures, the protruded regions form a connected square network. In the other kind of surface textures, the protruded regions form a regular array of square posts. We find that the water apparent contact angle of the connected textures agrees with the Cassie equation [Discuss. Faraday Soc. 3, 11 (1948)], but that of the disconnected textures is much larger. Nevertheless, the disconnected textures exhibit inferior self-cleaning property, contrary to conventional conception. We discuss the possible reasons for these observations.     

液相法制备具有双尺寸粗糙度的超疏水铜表面

基于简单的液相法,以硫代硫酸钠和氯化铜为原料在铜片表面上构筑了具有微/纳米双尺寸粗糙度的硫化铜膜.用X射线衍射(XRD)仪、扫描电镜(SEM)、能量色散X射线(EDX)光谱仪及光学视频接触角仪对处理前后的铜表面进行了表征和分析.处理后的超亲水铜表面经硬脂酸修饰后具有超疏水效应,静态接触角高达161°,5μL水滴滚动角低至2.5°左右.超疏水性能归因于表面具有双尺寸粗糙度和低表面能的硬脂酸.该方法简单,无需复杂制备过程和苛刻设备,所得超疏水铜表面具有优异的不粘附性、长时间储存的稳定性和一定的耐摩擦性能.     

硅烷表面修饰引发的ZnO微米棒膜的超疏水性

采用简单的低温水热法制备出ZnO微米棒薄膜,其经辛基三甲氧基硅烷和十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷修饰后显示出超疏水性,静态接触角分别为(150±1.3)°和(155±1.5)°,滚动角依次为5°和3°。 ZnO微米棒的微结构和低表面能材料辛基三甲氧基硅烷、十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷的表面修饰是其显示超疏水性的原因,用Cassie理论对膜的润湿性进行了分析。     

PREPARATION AND SURFACE PROPERTIES OF ACRYLIC COPOLYMERS CONTAINING FLUORINATED MONOMERS

A series of copolymers comprising butylmethacrylate, styrene, butylacrylate, hydroxypropyl acrylate and perfluoroalkyl methacrylate were synthesized by the free radical polymerization using BPO as an initiator. The surface property of the copolymer films was subsequently characterized. The contact angle measurements and energy dispersive analysis of X-ray （EDAX） show that the length and content of perfluoroalkyl side chains in the copolymers are crucial for the preparation of the film with low surface energy. At a given content of fluorinated monomers in the copolymers, the longer the perfluoroalkyl side chain, the larger the water contact angle of the copolymer films will be. On the other hand, the higher the content of fluorinated monomers, the lower the surface energy is. The water contact angle increases with the increase of the fluorinated monomer content and reaches a plateau at 3 wt% of fluorinated monomer content.     

Formation of superhydrophobic surfaces by biomimetic silicification and fluorination

The amazing water repellency of many biological surfaces, exemplified by lotus leaves, has recently received a great deal of interest. These surfaces, called superhydrophobic surfaces, exhibit water contact angles larger than 150 degrees and a low contact angle hysteresis because of both their low surface energy and heterogeneously rough structures. In this paper, we suggest a biomimetic method, "biosilicification", for generating heterogeneously rough structures and fabricating superhydrophobic surfaces. The superhydrophobic surface was prepared by a combination of the formation of heterogeneously rough, nanosphere-like silica structures through biosilicification and the formation of self-assembled monolayers of fluorosilane on the surface. The resulting surface exhibited the water contact angle of 160.1 degrees and the very low water contact angle hysteresis of only 2.3 degrees, which are definite characteristics of superhydrophobic surfaces. The superhydrophobic property of our system probably resulted from the air trapped in the rough surface. The wetting behavior on the surface was in the heterogeneous regime, which was totally supported by Cassie-Baxter equation.     

Contact angle hysteresis: study by dynamic cycling contact angle measurements and variable angle spectroscopic ellipsometry on polyimide

The phenomenon of contact angle hysteresis was studied on smooth films of polyimide, a polymer type used in the microelectronic industry, by dynamic cycling contact angle measurements based on axisymmetric drop shape analysis-profile in combination with variable angle spectroscopic ellipsometry (VASE). It was found that both advancing and receding contact angles became smaller with increasing the number of cycles and are, therefore, not a property of the dry solid alone. The changes of the wetting behavior during these dynamic cycling contact angle measurements are attributed mainly to swelling and/or liquid retention. To reveal the water-induced changes of the polymer film, the polyimide surface was studied before and after the contact with a water droplet by VASE. Both the experimental ellipsometric spectrum for Delta and that for Psi as well as the corresponding simulations show characteristic shifts due to the contact with water. The so-called effective medium approximation was applied to recover information about the thickness and effective optical constants of the polymer layer from the ellipsometrically measured values of Delta and Psi. On the basis of these results, the swelling and retention behavior of the polyimide films in contact with water droplets were discussed.