溶剂散逸自组装制备超疏水针垫阵列膜

利用溶剂散逸自组装方法,以聚苯乙烯、聚十二烷基丙烯酰胺-6-丙烯酰胺基己酸（CAP）和三氯甲烷为原料,在平滑的固体基质上制备了有序多孔膜,该膜上下表面可在外力作用下发生分离,得到具有微米级超疏水针垫阵列膜。 结果表明,制得的聚苯乙烯膜具备超疏水性质,与水接触角达158°。     

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.     

基于超疏水聚苯乙烯膜的蛋白质微液滴检测

利用静电纺丝法制备了具有低滚动角的超疏水聚苯乙烯膜,建立了基于该超疏水膜的蛋白质微液滴检测方法.超疏水表面确保了球状液滴的形成,使待测样品量由传统方法的上百微升降至10μL.将双缩脲比色检测法与基于超疏水表面的微液滴检测技术相结合,实现了微升量级的牛血清白蛋白(BSA)分子的快速定性及高灵敏定量检测.由于微液滴在超疏水表面浓缩效果更佳,因此检测下限由溶液相检测下限的24.53μmol/L降低到1.490μmol/L.这种蛋白质微液滴检测技术具有一定的普适性.为实现微量生物/化学分子的高灵敏检测提供了新的技术平台.     

具有疏水核/亲水壳的双亲胶体粒子的制备

制备了具有疏水性聚苯乙烯核/亲水性聚丙烯酰胺壳的双亲粒子.疏水核通过超浓乳液聚合制备,亲水壳层通过过氧化羟基异丙苯和硫酸亚铁的界面引发制备.控制条件可得到网孔(半包覆)、褶皱(全包覆)两种形态的壳层.壳层孔的存在使得核层聚合物能够与外界接触.粒子的双亲性通过吸水吸油率进行表征.     

软模板印刷法制备超疏水性聚苯乙烯膜

首次利用软模板印刷的方法,以微米-亚微米-纳米复合结构的PDMS为软模板,在平滑聚苯乙烯表面上成功制备了同样具有微米-亚微米-纳米复合结构的超疏水表面,该表面与水的接触角高达161.2º。软模板印刷方法可以用在其它热塑性聚合物如聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚碳酸酯等材料上,是一种简单有效地制备超疏水性表面的方法。     

聚苯乙烯重氮盐的单组分逐层自组装研究

利用聚苯乙烯重氮盐(PS-DAS),通过单组分逐层自组装,得到了厚度可控的超薄膜.采用紫外可见光谱,椭偏仪,原子力显微镜等对自组装膜的增长和表面形貌进行了表征,并对其交联前后的性质进行了研究.结果表明,利用逐层自组装步骤可以制备膜厚均匀增长的PS-DAS膜.组装过程中的吹干步骤对自组装膜的增长起重要作用.在加热条件下,超薄膜可以发生交联反应,得到疏水的表面。     

静电力驱动蛋白质在疏水蛋白表面的吸附

疏水蛋白是丝状真菌产生的一种外泌蛋白质, 它们可以在不同表面形成双亲性蛋白膜. 疏水蛋白也是一种优良的蛋白质固定化基质, 然而蛋白质在疏水蛋白表面吸附的驱动机制却是未知的. 本文系统研究了不同pH和离子浓度下蛋白质在疏水蛋白表面的吸附. 首先, 用石英晶体微天平技术研究了不同pH和离子浓度下, Ⅰ型疏水蛋白HGFI和Ⅱ型疏水蛋白HFBI在聚苯乙烯表面的吸附. 结果发现, pH和离子强度对HGFI在聚苯乙烯表面的吸附影响较大, 对HFBI的吸附影响与HGFI相比则较小; HGFI在聚苯乙烯表面主要形成的是弹性膜, 而HFBI在聚苯乙烯表面主要形成的是刚性膜. 随后又研究了不同pH和离子浓度下牛血清白蛋白(BSA)和亲和素(Avidin)在HGFI和HFB上吸附, 结果表明, pH和离子强度对BSA和Avidin在HGFI和HFB上吸附有显著影响, 说明BSA和Avidin在两种疏水蛋白上吸附的主要驱动力为静电力. 本文研究结果为实现疏水蛋白表面可控地固定蛋白质提供了理论指导.     

超疏水膜的制备及其在膜蒸馏过程中的应用

超疏水材料具有超高的憎水性和自清洁特性,因而在解决材料的润湿和污染方面具有广泛的应用前景。膜蒸馏是一种以多孔疏水膜两侧蒸汽压差为推动力的膜分离过程,是脱盐和水回用中的重要技术。然而膜润湿和污染问题是导致膜蒸馏过程出水品质下降和应用过程稳定性差的关键。本文以膜蒸馏过程为背景,系统介绍了蒸馏过程的发展状况和超疏水膜材料的制备方法,以及超疏水膜在膜蒸馏中的应用,探讨了超疏水膜材料在膜蒸馏过程中的优势,同时指出了其不足和可能的解决方法,以期为膜蒸馏材料的发展提供研究方向和思路。     

改性聚丙烯酰胺水溶液的疏水缔合性质

合成了一种疏水缔合水溶性聚丙烯酰胺共聚物,使用荧光光谱法并结合紫外及流变性实验,对制备的疏水缔合水溶性聚丙烯酰胺共聚物在水溶液中形成疏水微区、超分子聚集体及空间网络结构进行了研究,并用扫描电子显微镜证实了溶液中网络结构的存在.     

离子液体中AM/AMPS/N8AM三元共聚物的合成及溶液性能

以丙烯酰胺(AM)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为亲水单体, 以N-辛基丙烯酰胺(N8AM)为疏水单体, 在离子液体[bmim]BF4中实现了疏水缔合丙烯酰胺三元共聚物的合成.     

霸王鞭和麒麟掌叶片的表面微结构及超疏水性

霸王鞭(Euphorbia antiquorum)和麒麟掌(Euphorbia neriifolia var. cristata)是2种特殊的叶片, 正面不疏水而叶片背面超疏水的沙漠植物. 本文通过接触角测试仪、 电子显微镜和表面张力测试仪分别对叶片的超疏水性、 表面微观形貌和表面黏附力进行了测试和表征. 采用模板法, 以聚乙烯醇为模板、 以聚苯乙烯为基底制备仿叶片背面结构的聚苯乙烯薄膜, 并对薄膜表面的超疏水性、 表面微观形貌和表面黏附力进行了测试和表征, 发现这2种叶片背面的平均间距为1~3 μm的层片状微观结构可以构建出具有超疏水高黏附力特性的表面.     

超疏水表面改善铝基材料的抗海水腐蚀性能

通过聚乙烯亚胺与十四酸的反应,在铝表面构建稳定的超疏水膜。以X射线衍射,原子力显微镜,扫描电镜,接触角测量仪等手段表征超疏水表面的形成机制与表面结构特征,并利用电化学阻抗方法研究了超疏水表面对铝在海水中的腐蚀行为的影响。结果表明,在铝表面形成了一层近似珊瑚状的超疏水膜,海水的接触角大于150°。通过电化学阻抗图谱测试空白样与试样的耐腐蚀性能,表明这种特殊的表面结构的超疏水膜的确降低了铝在海水中的腐蚀速率。     

胶体光子晶体膜的超浸润性研究进展

近年来,由于具有特殊浸润性的胶体光子晶体膜在传感、检测、催化等方面的重要应用,胶体光子晶体膜的超浸润研究受到科研工作者的广泛关注.本文阐述了包括超亲液、超疏液、两亲性、梯度浸润性、可调控浸润性、图案浸润性等具有特殊浸润性光子晶体膜的制备及其相关应用,并讨论疏水、超疏水和亲-疏图案不同浸润性基底对所制备胶体光子晶体膜的功能性及其相关应用的影响.该工作对于发展新型功能型材料器件的制备具有重要的借鉴及指导意义.     

水热法制备铝合金超疏水表面及电化学性能研究

在金属表面构建超疏水膜层是一种有效的防腐技术,本文采用水热处理和自组装技术在铝合金表面构建了超疏水膜层来提升铝合金的耐蚀性能. 通过对不同水热时间下制备的铝合金超疏水表面的电化学性能以及表面形貌进行测试分析,发现当水热反应时间为6 h时,制备的超疏水铝合金超疏水性和电化学性能达到最佳,接触角能达到155.5^o,在模拟海水溶液中保护效率能达到99.6%.     

苝酰亚胺功能化聚苯乙烯乳胶粒水凝胶膜

将带有硼酸基团的苝酰亚胺荧光分子引入聚苯乙烯共聚乳胶粒表面,再将其嵌入聚丙烯酰胺水凝胶膜内,合成了对葡萄糖敏感的水凝胶膜。通过扫描电子显微镜、激光粒径分析仪对微球的外观形貌、单分散性进行表征,并用原子吸收光谱法间接测定了微球表面苝酰亚胺的含量,研究了苝酰亚胺功能化聚苯乙烯乳胶粒的紫外-可见吸收光谱图及其水凝胶膜的荧光性能。结果表明:苝酰亚胺功能化聚苯乙烯乳胶粒水凝胶膜经浓度逐渐增大的葡萄糖溶液浸泡后,其荧光强度降低,但发射峰位置不变。当葡萄糖浓度达到200 mmol/L时,其荧光淬灭效率为0.34。     

丙烯酰胺、3-丙烯酰胺-3-甲基丁酸钠和N-烷基丙烯酰胺三元共聚物的溶液特性研究

讨论了丙烯酰胺、3-丙烯酰胺-3-甲基丁酸钠和N-烷基丙烯酰胺三元共聚物(CAANA)的水溶液特性,并与部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)水溶液特性相比较。芘荧光光谱分析和激光光散射仪测量结果表明。CAANA由于引入了疏水性单体,在水溶液中形成了分子间的疏水缔合作用,并使得CAANA在水溶液中具有较大的均方旋转半径,相对于HPAM,CAANA具有更好的耐温抗盐性能。在一定范围内,CAANA中引入的疏水性单体形成的缔合作用愈强,愈有利于改善聚合物的耐温抗盐性能。     

超疏水膜表面构造及构造控制研究进展

本文就表面构造对膜表面亲、疏水性的最新研究成果进行了概括,表面化学成分及化学结构聚集态是获得超疏水膜的基础,表面的形貌和微构造是维持超疏水性质的保障。利用含氟材料极低的表面能,将表面化学结构的聚集态,表面形貌微观构造及排列方式进行有机结合,将会获得理想的超疏水材料。     

在丙烯酰胺聚合反应中聚苯乙烯磺酸的大分子效应

本文研究了聚苯乙烯磺酸对丙烯酰胺聚合反应的影响。采用红外光谱、元素分析和电子能谱等手段研究了聚苯乙烯磺酸同丙烯酰胺分子间的相互作用。发现二者间存在着由磺酸基与酰胺基相互作用而形成的铵盐的结合形式,从而提出了在聚苯乙烯磺酸存在下丙烯酰胺聚合历程的模式,并以此机理解释了聚苯乙烯磺酸在丙烯酰胺聚合反应中的作用。     

喷砂-阳极氧化-氟化处理构筑铝合金超疏水表面

为研究复合法制备超疏水表面过程中主要工艺参数对表面形貌及超疏水性能的影响, 开发了一种喷砂-阳极氧化复合方法, 在铝合金表面构筑了微米-纳米二级结构, 经氟化处理后获得了超疏水特性. 结果表明, 喷砂处理在铝合金表面通过冲蚀的凹坑构筑出微米结构, 阳极氧化则在铝合金表面通过蜂窝状氧化膜构筑纳米结构. 但单纯构筑粗糙结构或单纯改变表面化学组成均不能在铝合金表面获得超疏水特性. 单纯的微米结构或纳米结构, 即使有低表面能聚合物修饰也不能获得超疏水特性. 只有微米-纳米二级结构和低表面能聚合物的协同作用, 才能有效构筑铝合金超疏水表面. 这种铝合金与水滴接触时, 形成的气阱可减小固体表面与水滴的接触面积, 降低表面与水滴间的热量交换, 从而减缓水分子的凝结, 提高铝合金的抗霜冻性. 同时, 气阱还可有效减缓海水的腐蚀, 提高铝合金的耐海水腐蚀性.     

疏水改性聚丙烯酰胺的荧光研究

使用荧光探针技术,跟踪了疏水改性聚丙烯酰胺(HMPAM)在溶液中的变化过程,对HMPAM在溶液中的聚集行为进行了研究。同时也对部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)作了对比研究。发现HMPAM在溶液中具有独特的变化规律:由疏水缔合形成超分子聚集体,再由超分子聚集体形成布满整个溶液空间网络结构的过程。并使用粘度法对其宏观流变性能进行了研究,发现两种手段所得的结果具有较好的对应关系。