聚合物基超疏水材料制备技术的研究进展

聚合物基超疏水材料由于制备工艺简单、制备方法多样,正逐步成为最主要的仿生疏水材料,为工农业生产和人们的日常生活带来极大的便利。文章综述了聚合物基超疏水材料制备技术的最新研究进展,介绍了国内外有关聚合物基超疏水材料的制备工艺和制备方法,包括模板法(生物模板法、多孔阳极氧化铝法、多孔CO2微球层模板法)、化学气相沉积法、蒸汽诱导相分离法、电纺法、激光和等离子刻蚀法等,并指出了今后超疏水材料将面临的挑战。     

超临界CO2钝化金属铀的理论研究

超临界CO2可以清洗核材料表面，同时也可以起到钝化作用。有关超临界CO2的热力学，分子结构与分子反应动力学以及实验的研究从微观与宏观都明确指出，超临界CO2可以与铀生成UO2，UC和C等，但是没有对化学性质的定量和钝化层的结构进行计算。本研究正是补充此方面的研究。应用化学热力学原理对超临界CO2与铀反应生成的UO2、UC和C等化学性质进行计算并利用Gaussian 98程序对反应后形成的钝化层结构进行计算。     

金刚石表面金属化的热力学机制研究

 本文较系统地研究了三类液态合金对金刚石的润湿和固相接触法实现的金刚石表面金属化。用SEM分析了胎体合金中金刚石表面金属化的微观组织结构、化学成份分布；用X射线衍射确定在金刚石表面形成碳化物的相结构，并对碳化物形成的热力学机制进行了探讨。     

冷凝器滴状冷凝的动态描述及接触角的选择

从化学势变化的角度对液滴的冷凝过程进行了动态描述;给出了实现持续的Brown凝并的条件;结合冷凝器壁面液滴的脱落半径与接触角的关系,求出了滴状冷凝时液滴接触角的最优选择范围. 关键词： 化学势 临界体积 Brown凝并 接触角脱落半径     

利用软模板和紫外光固化技术制备超疏水表面

研究了一种制备超疏水表面的新方法.该方法以复制了荷叶表面结构的聚二甲基硅氧烷(PDMS)弹性体为软模板.利用可紫外光交联预聚物在模板压印条件下固化成型,得到了具有微乳突结构的仿荷叶表面.制备的仿荷叶表面表现出了超疏水性能.通过对紫外光固化体系中的单体含量、交联剂含量、引发剂含量、以及紫外曝光时间等因素的研究,得到了使仿荷叶表面的疏水性优化的条件.     

氮离子注入表面改性PBO薄膜及其性能

利用70keV能量的氮离子对聚苯并二噁唑(PBO)薄膜进行常温下离子注入表面改性,注入剂量(每平方厘米注入的氮离子数)从1×10~(15)N~+/cm~2到5×10~(16)N~+/cm~2。采用红外(FTIR)、拉曼(Raman)、光电子能谱(XPS)及原子力显微镜(AFM)对其表面结构、组成及形貌进行了表征。研究了氮离子注入剂量对PBO薄膜表面结构与性能的影响。结果表明:注入氮离子后,薄膜表面发生化学键的断裂和交联,近表面区域发生碳化。随氮离子注入剂量的增加,表面粗糙度增加,表面接触角从93°降低到60°,表面润湿性提高了35%,电导率提高到5.7×10~(-9)S/cm,比纯PBO薄膜增加了3个数量级。     

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。     

气泡成核过程的格子Boltzmann方法模拟

利用精确差分格子Boltzmann模型探讨水在特定温度下的亚稳态及不稳定平衡态, 获得等温相变过程中形成气泡和液滴的条件, 模型预测结果与理论解符合良好. 在该等温模型的基础上耦合能量方程, 通过调节流体-壁面相互作用力获得不同的气泡与固壁间接触角, 从而建立了一种新的描述气液相变的格子Boltzmann理论模型. 利用该新模型模拟不同流体-壁面相互作用力下凹坑气泡成核过程, 再现了气泡成核过程中的三阶段特性; 探讨了接触角、曲率半径及气泡体积随气泡成核过程的变化关系, 获得了与文献结果定性符合的曲率-气泡体积关系曲线. 关键词： 格子Boltzmann方法 气泡成核过程 气液相变 接触角     

细菌纤维素纳米纤维稳定乳液的性能

采用超声和高压均质两种方式分散的细菌纤维素(BC)悬浮液制备了BC纳米纤维稳定的水包油型Pickering乳液, 并考察了纤维用量、 pH值和机械分散方式对乳液稳定性的影响. 结果表明, 乳液的稳定性随纳米纤维用量的增加而增加; 碱性条件比酸性条件制备的乳液稳定性高, 且在pH=12时达到最高. 用高压均质方式分散的BC稳定乳液的效果优于采用超声方式分散的BC的效果, 这是由于高压均质后的纤维较短, 可以提供更多的纳米纤维稳定乳液. 计算结果表明, BC纳米纤维在液体石蜡/水界面上的三相接触角为72.5°, 说明BC适合稳定水包油型乳液.