超疏水表面因其独特的性能及其在许多高新技术领域和日常生活中广泛的应用前景,成为表面功能材料研究的热点之一。随着研究者们对超疏水表面制备技术和应用的深入研究,越来越多的方法被用来制备具有多种功能的超疏水表面。喷涂法是众多制备超疏水表面的方法中的一种,喷涂法是适用于工业化生产的既简便又经济的方法,它不受基底尺寸、形状及表面性质等因素的限制,可以大面积制备超疏水表面,本论文采用喷涂法制备了几种超疏水表面,主要工作如下:1.首先用硬脂酸和十八烷基三氯硅烷分别修饰ZnO、TiO2和SiO2颗粒得到三种疏水氧化物颗粒,将三种疏水氧化物颗粒分散在无水乙醇中形成悬浮液,然后喷涂上述悬浮液来制备超疏水表面,三种超疏水表面的接触角都达到160°以上,滚动角都小于5°。受损的超疏水表面可通过重新喷涂悬浮液使粗糙结构和低表面能同时修复,从而重新获得超疏水性能。2.采用喷涂法制备了CuO颗粒表面,用十八硫醇修饰后该表面获得了超疏水性能。CuO表面的超疏水性能可通过氧等离子体处理和十八硫醇修饰来写入和擦除,整个过程可循环超过5次,超疏水性能表现出了良好的可写入和擦除。3.用喷涂法将多壁碳纳米管(CNT)喷涂到基底上制得超疏水碳纳米管(CNT)表面,该超疏水表面的接触角为160°,滚动角为3°。利用掩膜辅助紫外照射法对表面进行紫外照射,所制备的低黏附CNT超疏水表面转变为高黏附。当加热该高黏附超疏水CNT表面时,表面的黏附性再次恢复为最初的低黏附。这种低黏附和高黏附之间的可逆转换通过掩膜辅助UV光照射和加热可以循环数次。
【学位授予单位】：西北师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB306
文章目录
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 固体表面的润湿性
1.2 固体表面润湿性的基础理论
1.2.1 Young氏模型（Young’s model）
1.2.2 Wenzel模型（Wenzel model）
1.2.3 Cassie模型（Cassie model）
1.2.4 两种模型之间的关系
1.3 自然界中的超疏水表面
1.3.1 荷叶的超疏水表面
1.3.2 水稻叶的的超疏水表面
1.3.3 蝉翼的超疏水表面
1.3.4 水黾的超疏水表面
1.3.5 玫瑰花瓣的超疏水表面
1.4 超疏水表面的制备
1.4.1 溶胶-凝胶法
1.4.2 模板印刷
1.4.3 静电纺丝法
1.4.4 相分离法
1.4.5 刻蚀法和表面修饰
1.4.6 电化学沉积
1.4.7 层层自组装法（LBL）
1.4.8 喷涂法
1.5 选题依据及研究内容
参考文献
第二章 喷涂法制备低黏附的超疏水颗粒表面
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 材料与试剂
2.2.2 测试与表征
2.2.3 制备过程
2.3 结果与讨论
2.3.1 超疏水ZnO表面的分析
2.3.1.1 XRD分析
2.3.1.2 红外光谱分析
2.3.1.3 表面形貌分析
2.3.1.4 表面XPS分析
2.3.1.5 表面的浸润性
2.3.1.6 表面可修复性
2.3.2 超疏水SiO2表面的分析
2.3.2.1 XRD分析
2.3.2.2 红外光谱分析
2.3.2.3 表面形貌分析
2.3.2.4 表面浸润性分析
2.3.3 超疏水TiO2颗粒的分析
2.3.3.1 XRD分析
2.3.3.2 红外光谱分析
2.3.3.3 表面形貌分析
2.3.3.4 浸润性分析
2.4 结论
参考文献
第三章 喷涂法制备超疏水性能可写入与擦除的CuO颗粒表面
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 材料与试剂
3.2.2 测试与表征
3.2.3 制备过程
3.3 结果与讨论
3.3.1 XRD分析
3.3.2 表面形貌分析
3.3.3 表面润湿性分析
3.3.4 超疏水性能的写入与擦除分析
3.3.5 XPS分析
3.4 结论
参考文献
第四章 喷涂法制备低黏附和高黏附可逆转换的超疏水碳纳米管表面
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 材料与试剂
4.2.2 测试与表征
4.2.3 制备过程
4.3 结果与讨论
4.3.1 表面形貌分析
4.3.2 表面浸润性分析
4.3.3 紫外照射/加热诱导的低黏附/高黏附转换超疏水表面
4.3.4 黏附力的测定
4.3.5 低黏附/高黏附转换的机理解释
4.3.6 紫外照射/加热诱导的超疏水碳纳米管表面液体转移可逆开关
4.4 结论
参考文献
第五章 结束语
5.1 本论文的主要研究内容与结论
5.2 本论文的主要创新点
5.3 存在的问题和今后工作的研究重点
硕士期间发表文章
致谢
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