含氮硅烷对聚二甲基硅氧烷涂膜表面疏水性的影响

将含氮硅烷与正硅酸乙酯进行对比，研究了它们对端羟基聚二甲基硅氧烷（ＨＴＰＤＭＳ）缩合固化形成的涂膜表面疏水性的影响，发现固化剂ＮＨ２（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ）３使涂膜疏水性明显下降．用ＥＳＣＡ和相差显微镜等方法证明了这种现象是由于ＮＨ２（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３自身固化产生的分相性引起的．     

介孔分子筛的表面硅烷化与疏水性

介孔分子筛的表面硅烷化与疏水性;介孔分子筛;有机硅烷化;疏水性;抗水解稳定性;废水处理     

硅烷偶联剂表面修饰纳米氧化铝

硅烷偶联剂KH570在乙醇溶剂中以酸水溶液为催化剂进行水解后对纳米氧化铝进行湿法表面修饰改性。用灼烧法测定了粉体表面偶联包覆率,以此为指标研究了KH570的水解条件及其对偶联效果的影响。结果表明,酸种类等水解条件对偶联效果有很大影响;适宜的偶联剂水解条件为:草酸作催化剂,调pH值为3~4,室温下水解1h。适宜的纳米氧化铝表面修饰条件为:偶联剂质量分数4.5%,在45℃偶联5.5h。经红外光谱(IR)分析,氧化铝的偶联修饰机理为:硅烷偶联剂与纳米氧化铝表面的羟基发生化学键合,从而实现纳米氧化铝的表面修饰改性。改性纳米氧化铝在有机相中的分散性和稳定性均得到了改善。     

Zn片经水热反应和氟硅烷修饰构建超疏水ZnO表面

以乙二胺为溶剂, Zn片在120、140 及160 ℃经水热反应生长出具有蛋糕形、荷叶乳突状、棒状和仙人球状等微结构的ZnO表面. 扫描电镜研究表明, 反应时间越长越有利于形成完整的微纳米结构, 反应温度较高生成的微纳米结构更规整. 140 ℃反应4 h和160 ℃反应5 h的ZnO表面经过氟硅烷修饰后表现出良好的超疏水性, 与水滴的接触角分别达到154.6°和157.3°, 滚动角分别为5°和3°. 该方法因其操作简便、成本低廉, 在锌表面制备特殊微结构和构建超疏水表面具有潜在的应用.     

固体的表面能及其亲水/疏水性

固体表面的亲水/疏水性质与表面分子与水之间的固/液界面相互作用自由能以及水介质中表面分子与空气之间的固/(液)/气界面相互作用自由能密切相关.水介质中固体表面与水之间存在范德华引力或疏水引力,与气泡之间存在范德华斥力、疏水引力以及静电斥力.在Lifshitz-范德华(LW)相互作用自由能、Lewis酸-碱(AB)相互作用自由能以及静电(EL)相互作用自由能3者之中,AB相互作用自由能比其它两者要大2～3个数量级以上.与固体表面能Lewis酸-碱分量相关的亲水指数√r_s~++√r_s~-可以成为衡量固体表面亲水/疏水性质的重要判据,水介质中固体表面疏水的必要条件是√r_s~++√r_s~-＜5mJ~(1/2)/m,指数大于或接近5mJ~(1/2)/m的表面必然是亲水的.     

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。     

铝表面ZnO/Zn-Al LDH微米-纳米结构及其超级疏水性能

A multi-dimension bionic-like super-hydrophobic material， ZnO/Zn-Al LDH， was fabricated by modifying the Al surface in alkaline conditions at room temperature. After coated by ZnO/Zn-Al LDH， the aluminum surface shows both micro- and nano-bionic-like structures of lotus leaves.     

离子液体/聚偏氟乙烯纳米纤维的防结冰性能

通过静电纺丝方法制备了掺杂离子液体([BMIM][PF₆])的聚偏氟乙烯(PVDF)纳米纤维. 研究结果表明, [BMIM][PF₆]与PVDF具有相互作用, 并可促进PVDF形成β相晶体. 在溶剂挥发后, 离子液体存在于PVDF纳米纤维的表面. 纳米纤维中的离子液体含量对复合纳米纤维的表面形态和润湿性具有显著影响. 通过离子液体的引入, 可有效推迟水滴在纳米纤维表面的结冰时间, 降低水滴的结晶温度, 并且降低冰黏附强度. 研究结果显示含有10%[BMIM][PF₆]的PVDF纳米纤维疏水性最高, 并具有优异的防结冰性质.     

表面修饰MnS纳米微粒的结构表征

采用表面修饰的方法 ,以双十八烷基二硫代磷酸盐 (PyDDP)为表面修饰剂 ,制备了双十八烷氧基二硫代磷酸 (DDP)表面修饰的MnS纳米微粒。采用TEM ,DSC ,XRD和FTIR对表面修饰MnS纳米微粒进行结构分析。结果表明 :表面修饰MnS纳米微粒是由DDP表面修饰层和MnS纳米核心所构成 ,微粒尺寸在 5～ 10nm之间 ,无机MnS纳米晶核具有 γ MnS的晶型结构。DDP表面修饰MnS纳米微粒在氯仿、苯和甲苯等有机溶剂中都具有良好的分散性。     

具有微纳米结构超疏水表面润湿性的研究

本文综述了近年来具有微纳米结构超疏水表面的研究进展。介绍了具有微纳米结构超疏水表面的制备方法,表面结构对超疏水性能的影响,周期性结构表面超疏水的条件,超疏水表面接触角滞后以及功能化超疏水表面等方面的研究,探讨了这一领域存在的问题及可能的发展方向。     

纳米结构表面浸润性质的分子动力学研究

采用分子动力学方法研究了氩纳米液滴在铂金属及其模型固体表面的浸润现象,获得了液滴在平滑表面和三角纳米结构阵列表面的接触角和展布特性.研究表明,液滴与壁面的势能作用较强时,液滴与纳米结构表面为均匀浸润,但是由于迟滞效应,接触角受表面纳米结构的影响不明显;势能作用较弱时,纳米结构间隙中存在类似蒸汽的低密度相,液滴与纳米结构表面为非均匀浸润,接触角受纳米结构的影响而增大;表面纳米结构可以使表面具有超疏水性.     

POSS基杂化含氟丙烯酸酯共聚物涂膜的表面相分离与疏水性研究

采用自由基溶液聚合法成功合成了多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)基杂化含氟丙烯酸酯共聚物,并采用核磁共振仪(NMR)和凝胶渗透色谱仪(GPC)表征了共聚物,其中POSS和含氟单体分步加入到反应中.首先将共聚物溶解到三氟三氯乙烷(F113)和乙酸乙酯的混合溶剂中配制成溶液,然后通过直接在玻璃片上滴落共聚物溶液制备了共聚物涂膜.采用扫描电子显微镜(SEM)、X-射线光电子能谱(XPS)、原子力显微镜(AFM)和接触角测量仪考察了F113和乙酸乙酯的配比对共聚物涂膜表面形貌、表面元素组成、表面粗糙度以及表面疏水性的影响.实验数据表明POSS在表面能够聚集成纳米颗粒并能极大增强涂膜表面粗糙度和疏水性.共聚物表面同时存在POSS聚集与有机相微相分离两类相分离行为,并形成了复合粗糙结构.虽然POSS和含氟段竞争迁移到表面,但是随着混合溶剂中F113的增多,涂膜表面含氟量越来越多,同时POSS在表面的聚集体越来越少,表面平均粗糙度越来越小,最终涂膜的疏水性越来越强,这说明F113有助于提升氟的趋表迁移能力,使涂膜表面含氟链段占据较多的表面空间,从而抑制了POSS在表面聚集分布.当使用纯F113作为溶剂时,共聚物涂膜的表面氟含量为45.25%,平均粗糙度为93.4 nm,此时静态水接触角最大为135.0?,表现出优异的疏水性.     

荷叶表面纳米结构与浸润性的关系

通过烘烤、化学萃取及物理剥除等方法改变荷叶表面的纳米结构和化学组成, 在环境扫描电镜(ESEM)和全反射红外光谱(ATR)对样品的微观形貌和化学组成进行表征的基础上, 为消除其它外界因素影响样品的真实微观形貌, 进一步采用原子力显微镜(AFM)进行了表征. 通过测量不同处理方法所得样品的表观接触角表征了样品的浸润性质. 结果表明, 荷叶表面的蜡质是产生表面疏水性的根本原因, 其微米级结构放大了其疏水性, 而纳米结构是导致其表面高接触角、低滚动角, 即“荷叶效应”的关键原因.     

Surface modification of cellulose with plant triglycerides for hydrophobicity

Hydrophobic cotton was achieved by surface modification of the cellulose with triglycerides from several plant oils including soybean, rapeseed, olive and coconut oils. These oils were delivered to the cellulose substrates in homogeneous solutions of ethanol or acetone as well as aqueous emulsions. Surface modification was facilitated by solvent evaporation followed by heating between 110 and 120 °C for 60 min. All oils, except for coconut, produced hydrophobic and less water-absorbing cotton, supporting the desirable role of higher unsaturation in the fatty acids to achieve crosslinked network. The most hydrophobic surfaces were obtained by the reaction with 1% soybean oil in acetone. On both bleached and scoured cotton, a water contact angle of 80° and water absorption value of 0.82 μL/mg were achieved. The acquired hydrophobicity was not only retained after water washing but also improved with subsequent exposures to elevated temperatures. The surface tension of scoured cotton cellulose was lowered from 63.81 mJ/m² to 25.74 mJ/m² when modified by soybean oil delivered in acetone, which is lower than that of poly(ethylene terephthalate). An aqueous emulsion of soybean oil also rendered the scoured cotton hydrophobic, which shows promise for a green chemistry and bio-based approach to achieve water repellency on cellulosic materials.     

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。     

表面波技术研究TBP对C12E8表面流变性质的影响

利用表面波技术研究消泡剂ＴＢＰ对起泡剂Ｃ１３Ｅ８表面流变性质的影响,阐述泡沫的排液过程中液膜变形所产生的表面张力梯度修复机理以及液膜强度与表面彭胀模量、表面膨胀弹性和表面膨胀粘度的,探讨了消泡剂ＴＢＰ的消泡机理。实验结果表明,当包剂Ｃ１２Ｅ８浓度泪地ｃｍｃ时,ＴＢＰ能大幅芳地降低Ｃ１２Ｅ８的表面膨胀模量、表面膨胀弹性表面膨胀粘度,其中对表面膨胀性的影响大于对表面膨用粘度的影响,并且增加了Ｃ１２Ｅ１     

Surface free energy and bacterial retention to saliva-coated dental implant materials--an in vitro study

The aim of the present investigation was to compare the in vitro bacterial retention on saliva-coated implant materials (pure titanium grade 2 (cp-Ti) and a titanium alloy (Ti–6Al–4V) surfaces), presenting similar surface roughness, and to assess the influence of physico-chemical surface properties of bacterial strain and implant materials on in vitro bacterial adherence. Two bacterial strains (one hydrophilic strain and one hydrophobic strain) were used and the following were evaluated: bacterial cell adherence, SFE values as well as the Lifshitz-van-der Waals, the Lewis acid base components of SFE, the interfacial free energy and the non-dispersive interactions according to two complementary contact angle measurement methods: the sessile drop method and the captive bubble method.

Our results showed similar patterns of adherent bacterial cells on saliva-coated cp-Ti and saliva-coated Ti–6Al–4V. These findings could suggest that bacterial colonization (i.e. plaque formation) is similar on saliva-coated cp-Ti and Ti–6Al–4V surfaces and indicate that both materials could be suitable for use as transgingival abutment or healing implant components. The same physico-chemical properties exhibited by saliva-coated cp-Ti and TA6V, as shown by the sessile drop method and the captive bubble method, could explain this similar bacterial colonisation. Therefore, higher values of total surface free energy of saliva-coated cp-Ti and saliva-coated TA6V samples (γ_SV ≈65 mJ/m²) were reported using the captive bubble method indicating a less hydrophobic character of these surfaces than with the sessile drop method (γ_S ≈44.50 mJ/m²) and consequently possible differences in oral bacterial retention according the theory described by Absolom et al.

The number of adherent hydrophobic S. sanguinis cells was two-fold higher than that of hydrophilic S. constellatus cells. Our results confirm that physico-chemical surface properties of oral bacterial strains play a role in bacterial retention to implant materials in the presence of adsorbed salivary proteins.     

高分子表面微纳米结构的构筑及应用

近年来,纳米科技在高分子材料上的应用给高分子科学和材料的发展注入了新的活力.高分子材料表面微纳米结构与材料的性能密切相关,其微纳米结构结合高分子材料本身丰富多彩的特性,在材料科学、微电子学以及细胞生物学等方面都有重要的科学意义和应用价值.目前关于高分子材料表面微纳米结构的构筑已有大量报道,涉及的实验方法和材料非常广泛,大体上可以分为模板法和非模版法.在运用中往往需要综合利用高分子的各种特性和多种实验方法.本文以构筑方法分类,综述了近十几年来在高分子表面构筑微纳米结构的研究进展,对其应用前景做了简要介绍.