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 […     

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…     

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…     

表面等离子体子共振技术实时研究蛋白质在修饰表面的静电吸附行为

研究蛋白质在固相表面的静电吸附特性,进而控制蛋白质在修饰表面的静电吸附尤为重要,表面等离子体子共振可以检测金属表面吸附物质厚度和折射率的变化^[1]。这种技术已在研究生物分子相互作用^[2]和考察自组装单层的形成^[3]及蛋白质在固体表面吸附行为^[9-11]等方面得到广泛的应用。对蛋白质在固体表面吸附行为的研究多为考察不同的蛋白质在不同的修饰表面的吸附行为。然而,对蛋白质在修饰表面静电吸附的本质影响因素的研究却少有报道^[4]。本文使用表面等离子体子共振技术实时研究了蛋白质在甲羧基化葡聚糖修饰表面的静电吸附与溶液pH值及离子强度的依赖关系。     

程序升温脱附的动力学近似公式

几十年来,程序升温脱附法(TPD方法)被催化理论与实验工作者广泛地用于测定气体在固体催化剂表面的脱附活化能^[1-5],和鉴定气体在固体催化剂表面的不同吸附态^[6-10],某些热分解反应也采用了线性升温的方法^[11]。     

基于AFM纳米氧化技术的金纳米粒子定点组装

二维纳米粒子矩阵列在纳米电子器件^[1,2]、表面增强喇曼活性基底^[3,4]、刻蚀掩模^[5]等领域具有广泛的应用前景。在这些纳米粒子阵列为内部,纳米粒子的排布是随机、无序的。这一缺点已经妨碍了纳米粒子阵列在上述领域中的进一步应用。基于此,人们开始关注纳米粒子的可控组装。传统的光刻技术^[6]、微接触印刷技术^[7]以及生物分子模板技术^[8]都被用来实现纳米粒子在固体表面上的可控组装,本实验室在纳米粒子的合成及可控组装方面也进行了研究^[7,9,11]。本文力图精确控制单个纳米粒子在基底表面上的组装位置。利用AFM纳米氧化技术。在硅表面构建了纳米级的化学图形化表面,通过不同的化学官能团,如甲基、氨基对金纳米粒子亲和性质的差异,实现了纳米粒子在固体表面的定点组装。     

表面活性剂在低能固体表面上的吸附——Ⅱ. 粘附张力法研究碳氟与碳氢表面活性剂的吸附

研究了直接测定粘附张力、推算表面活性剂在低能固体表面上吸附的方法。与文献结果比较, 说明此法可行, 且较γ-θ法~[4]方便、准确、重复性好。研究了C_(12)H_(25)-SO_4Na、C_(16)H_(33)N(CH_3)_3Br、C_7F_(15)COONa水溶液与聚四氟乙烯、石蜡、甲基化玻璃、聚甲基丙烯酸甲醋界面上的粘附张力及吸附, 结果表明: (1)各种表面活性剂在四种固体上的饱和吸附量顺序皆为~ΓPTFE>~ΓAE>~ΓMG>~ΓPMMA与各固体对水粘附张力增加的顺序相同; (2)改善固体亲水性的能力, 对于碳氟固体, 碳氟表面活性剂优于碳氢表面活性剂, 对于碳氢固体则相反。     

自然水体中生物膜的主要化学组分与水体中相关化学物质的关系

自然水体中大多数微生物是以附着状态而不是以游离状态存在的 [1] .微生物附着在固体表面形成生物膜 ,存在于河流、湖泊及湿地环境中的岩石、表层沉积物和悬浮颗粒物表面 ,由不同种类的微生物组成 [2 ] .从环境微生物学角度来看 ,生物膜被定义为一种活跃地生长发育着的单一或混合的微生物群体 ,其不可逆地附着到一种活跃的或非活跃的表面 [3] ,并由微生物群体组成 [4 ] .从环境化学角度来看 ,生物膜是由金属氧化物、有机质及少量矿物质组成的 .金属氧化物和有机质在影响重金属于固相吸附的相对作用已有报道 [5～ 10 ] .生物膜在自然水体中是…     

纳米自组装合成大孔容介孔氧化铝

提出了一种纳米自组装大孔容介孔氧化铝固体材料的制备方法．提出了二级纳米自组装机理和框架式大孔容介孔固体材料形成机理．在一级纳米自组装体,超增溶胶团中,氢氧化铝沉淀与VB值小于1的表面活性剂原位自组装成线状、棒状二级纳米自组装体．二级纳米自组装氢氧化铝焙烧形成棒状纳米氧化铝．对于大孔容介孔固体材料的形成,我们提出了没有外表面要求限制,纳米氧化铝组成没有连续外表面的框架式介孔固体材料机理．采用二级纳米自组装体为模板剂合成出适用于渣油加氢处理催化剂的大孔容介孔固体材料,物理性质为1．8～2．7mL·g^-1的孔容、180～429m^2·g^-1比表面、17～57nm的平均孔径、大于10nm的孔为81％～94％、87％～93％的孔隙率和7．7～25N／mm的强度．     

低黏附耐酸碱水相超疏油铜表面的制备

制备了一种新型的耐酸碱性的水相超疏油铜表面. 在水相中,油滴在其表面上的接触角高达162°,同时极易滚动,表明所得到的表面不但具有水相超疏油特性,同时还表现出较低的黏附性及较强的耐酸碱能力. 在不同pH值（2~12）的水溶液中,这种低黏附超疏油特性依然存在. 研究表明,该表面的水下超疏油及低黏附特性主要源于表面亲水性的化学组成及独特的微纳米等级结构之间的协同作用. 而较强的耐酸碱性则得益于铜材料自身较好的化学稳定性.     

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.     

Fabrication of Superhydrophobic Surface with Different Metal Films on Aluminum Alloy

A simple technique was developed for the fabrication of a superhydrophobic surface on the aluminum alloy sheets. Different hierarchical structures(Ag, Co, Ni and Zn) were formed on the aluminum surface by the galvanic replacement reactions. After the chemical modification of them with fluorination, the wettability of the surfaces was changed from superhydrophilicity to superhydrophobicity. Scanning electron microscopy(SEM), energy dispersive spectrometry(EDS) and water contact angle measurement were performed to characterize the morphological characteristic, chemical composition and superhydrophobicity of the surfaces. The as-prepared superhydrophobic surfaces showed a water contact angle as high as ca.160° and sliding angle as low as ca.3°. We hope the method to produce superhydrophobic surface can be used in many fields.     

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.     

直接浸泡法构筑纯铜的超疏水表面

以棕榈酸-乙醇溶液为疏水剂,利用直接浸泡法在纯铜表面上构筑了超疏水薄膜。 纯铜表面超疏水薄膜的最佳制备条件为：0.03 mol/L棕榈酸-乙醇溶液,室温（20～22 ℃）,浸泡144 h。 通过扫描电子显微镜、接触角测量仪、红外光谱仪和高精密电子天平对超疏水表面进行了表征和分析。 实验结果表明,纯铜试样表面形成了100～200 μm大小的草状棕榈酸铜微簇,接触角达到了150°,其具有较好的抗结垢性能。     

Immobilization of Bovine Serum Albumin on Poly(ether ether ketone)for Surface Biocompatibility Improvement

UV-induced graft polymerization of acrylic acid(AA)on poly(ether ether ketone)(PEEK)films was carried out to introduce-COOH for the subsequent immobilization of bovine serum albumin(BSA).BSA was introd...     

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.     

Underwater Oil Wettability on Nanostructured Superamphiphobic Surface Tuned by Trapped Air Layer Continuity

When the superamphiphobic meshes are immersed in water, the rough structures on steel wires are filled with air. The nanostructured superamphiphobic surfaces were prepared on the stainless-steel mesh. By adjusting the mesh size of the surface, the continuity of trapped air layer on the superamphiphobic surface underwater could be controlled. Then the underwater oil-wetting behavior on the prepared superamphiphobic mesh was investigated. The oil droplet spread out on the superamphiphobic surface without mesh and exhibited an oil contact angle of about 0° under water. But the oil contact angle formed on the superamphiphobic mesh surfaces and extended with increasing mesh size. We thought the discontinuity of trapped air layer on the surface and the entry of water into interval between the steel wires should be responsible for these behaviors.     

Preparation and Characterization of Hydrophobic Nano Silver Film on Butterfly Wings as Bio-template

Hydrophobic nano silver films were fabricated on butterfly wings as bio-template. The micrometric/nano structures and hydrophobicity of the surfaces were investigated with the help of scanning electron microscope（SEM） and video-based contact angle meter. The hydrophobic mechanism of silver film was analyzed with the aid of Cas- sie＇s formula. On the nano silver films of various thicknesses（5, 10, 20, 40, 60, 80, 100 nm）, all the contact an- gles（CAs） of water were bigger than 120°. When the silver film was 5 nm, the CAs of water on it on the wing surfa- ces of Mimathyma nycteis and Speyeria aglaja were 143.2° and 139.2°, respectively. Coated with the sliver film of the same thickness, butterfly wing surface exhibited the CA remarkably bigger than glass slide surface, exhibiting its high hydrophobicity. With the increase of silver film thickness on butterfly wing surface, the hydrophobicity kept de- creasing. The micrometric/nano hierarchical structures on butterfly wing surface result in the transition of metal silver from hydrophilicity to hydrophobicity.