微重时卧圆柱内静液面方程与数值计算

由力学平衡方程导出了微重时卧圆柱内静液面方程，推出了边界接触角条件，使用Ｒｕｎｇｅ Ｋｕｔａ法在计算机上得出了数值结果，绘出了静液面形状，并对结果进行了分析．     

表面接枝含氟苯乙烯共聚物的聚酯薄膜制备与表征

利用表面引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP)在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜表面接枝苯乙烯和4-氟苯乙烯的共聚物.研究不同反应时间和不同配比下接枝共聚物对聚酯薄膜表面组成、结构和性能的影响.通过傅利叶变换红外光谱仪(ATR/FTIR),X-射线光电子能谱仪(XPS),凝胶渗透色谱(GPC)和扫描电子显微镜(SEM)对接枝改性前后PET薄膜的表面组成,结构和形貌进行分析;利用接触角测试和表面能计算对比研究接枝改性前后PET薄膜的表面性能.结果表明反应时间和单体百分含量对接枝百分率及接触角有一定的影响,随着反应时间的增长,聚酯薄膜表面接枝百分率增大,接触角增加,表面自由能下降.     

微粗糙结构表面液滴浸润特性的多体耗散粒子动力学研究

超疏水表面因其优异的自洁作用一直是表面科学领域关注的重点.本文使用多体耗散粒子动力学(many-body dissipative particle dynamics, MDPD)方法模拟研究了不同粗糙结构下液滴的浸润特性, 并与Cassie-Baxter理论进行了对比. 研究使用了一种具有长吸短斥作用的流固作用函数来获得不同的液滴浸润性, 并利用一种简洁的数值方法来测量接触角. 模拟结果表明本研究方法能够稳定地捕捉到液滴在粗糙表面的静态和动态特性. 模拟了粗糙结构对三相接触线运动的黏滞作用, 与物理实验结果相符合, 表明Cassie-Baxter理论在实际应用中尚存在一定局限性. 研究分析了在动态铺展过程中的能量转化关系, 并指出在低值表面容易引起液滴反弹.     

微重力条件下与容器连通的毛细管中的毛细流动研究

利用落塔的短时微重力条件, 实验研究了与容器连通的毛细管中的流体在微重力条件下的毛细流动过程, 并通过理论分析建立了相应的毛细管中弯月液面高度随时间变化的微分方程. 结果表明, 对于不同的接触角和不同的容器/毛细管参数, 由建立的理论公式得到的数值解结果都与实验结果在定量上较为一致. 此外, 实验中发现, 改变乙醇和去离子水混合液的比例可以明显地改变接触角参数, 但对毛细流动的影响很小, 建立的理论公式也对这一现象给出了合理的解释. 该研究对于预测和分析微流道及空间微重力条件下的毛细流动行为具有明显的应用价值.     

Langmuir-Blodgett方法构建聚合物仿细胞外层膜结构涂层

以盖玻片为基质,采用Langmuir-Blodgett(LB)方法制备含磷酰胆碱基团的两亲性无规共聚物聚(2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱(MPC)-甲基丙烯酸十八烷基酯(SMA)-γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅(TSMA)(简称PMST)的单层、双层和三层薄膜.薄膜的表面亲疏水性和表面形貌分别用动态接触角(DCA)和原子力显微镜(AFM)进行测试.结果表明,PMST在盖玻片表面形成了致密的膜层,薄膜的致密程度随层数而增加.在水中前进/后退测试DCA过程中,聚合物薄膜在气相/水相界面存在基团的迁移取向,且膜层内会发生交联.双层膜具有仿细胞外层膜结构,单层和三层膜具有反细胞外层膜结构;双层膜的亲水性比单层和三层膜的要好.     

隔膜对双电层电容器和混合型电池-超级电容器的电化学性能的影响

隔膜是双电层电容器和混合型电池-超级电容器等电化学储能器件的重要组成元件.本文采用1 mol?L-1四乙基四氟硼酸铵的丙烯碳酸酯电解液制备了基于活性炭的扣式双电层电容器,并采用1 mol?L-1六氟磷酸锂锂离子电解液制备了(LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2+活性炭)/石墨体系的混合型电池-超级电容器.研究了不同类型隔膜的物理化学性能,以及其对双电层电容器和混合型电池-超级电容器的电化学性能的影响.四种隔膜分别是无纺布聚丙烯毡、多孔聚丙烯薄膜、Al2O3涂层的聚丙烯薄膜和纤维素纸隔膜.进行了表面形貌、差示扫描量热、电解液吸液量和表观接触角测试表征.电化学测试表明,采用纤维素隔膜的双电层电容器具有最高的比电容和更优的倍率性能,电容器的自放电性能差别不大.而对于混合型电池-超级电容器,采用聚丙烯薄膜和无纺布聚丙烯毡隔膜器件的比容量比其它器件约高20%,且采用纤维素隔膜的器件自放电率最高.     

氮气等离子体改性壳聚糖-聚丙烯腈复合纳滤膜

以氮气低温等离子体对壳聚糖-聚丙烯腈复合纳滤膜进行表面改性。用接触角、扫描电镜和扫描探针显微镜观察膜表面的亲水性和形貌特征,X射线光电子能谱分析膜表面化学组成,以γ-氨基丁酸为分离对象表征膜的纳滤性能。结果表明:经50W、20Pa的氮气等离子体作用2min,壳聚糖膜表面获得最大程度的亲水性改善,其接触角由102.0°下降至44.3°,平整度明显提升;膜表面C—C、C—O和酰胺基团均有减少,而胺基和羰基相应增加;在pH=6.15的水溶液中对w=1.0%的γ-氨基丁酸进行纳滤,液体的通量由原来的1.12L/(m2·h)提高至1.75L/(m2·h),且对氨基酸的截留率从28%提升至83%。     

低温等离子体引发聚氨酯脲接枝聚氧乙烯和肝素的研究

合成了以4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯（HMDI）和乙二胺（EDA）为硬段、聚碳酸六亚甲基酯二醇（PHC）为软段的聚酯型聚氨酯脲（PUU）,并用聚氧乙烯和肝素（heparin）对其进行了表面改性。通过红外光谱、X射线光电子能谱、接触角等研究了PUU材料的表面结构和性能。实验结果表明,利用室温等离子体方法,成功在PUU...     

苯乙烯／甲基丙烯酸和苯乙烯／甲基丙烯酸（β—羟丙酯）嵌段共聚物的表面动

通过测定表面动态接触角研究了两亲性的苯乙烯／甲基丙烯酸嵌段共聚物（PS－b－PMAA）和苯乙烯／甲基丙烯酸（β-羟丙酯）嵌段共聚物（PA－b-PHPMA）的表面动态行为及温度、嵌段长度比等因素对其值的影响，讨论了聚合物表面当接触介质改变时链段或基团的再取向行为和表面性质。