自修复仿生超滑表面的制备及其对海洋生物污损的影响

发布时间：2021-05-14 14:56

　　在大力发展蓝色经济,建设海洋强国的今天,海洋生物污损给海洋工程设施带来了威胁,对国民经济造成了损失。近年来,已有大量研究证明,仿生超滑表面能够有效抑制细菌的附着。但传统的仿生超滑表面有润滑油膜易被破坏、基底机械稳定性差等缺点。本论文成功开发制备了三种具有自修复性能的新型仿生超滑表面,并研究了其对海洋生物污损的影响。具体研究内容如下:（1）利用交联高分子溶胀的原理,以正构烷烃浸泡聚二甲基硅氧烷（PDMS）的方法成功制备了一种仿生超滑表面。相较于传统的仿生超滑表面,该仿生超滑表面具有高的水下光透过率以及润滑油膜自修复性能。细菌附着实验证实,经过含细菌海水14天的浸泡,相较于玻璃以及PDMS,所制备的仿生超滑表面能够有效抑制细菌的附着,保持较高的水下光透过率,且水下光透过率的降低速率明显低于玻璃以及PDMS。（2）利用聚己内酯（PCL）的形状记忆特性,在PDMS基自修复仿生超滑表面的研究基础上,采用静电纺丝的方法构建PCL骨架,随后浇注PDMS与润滑油的混合液,开发制备PCL/PDMS基仿生超滑表面。通过拍摄光学显微镜照片,证明了所制备的仿生超滑表面具有基底自修复的性能;对聚己内酯（PCL）... 

【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院海洋研究所)山东省

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 海洋生物污损
        1.2.1 海洋生物污损发生及发展过程
        1.2.2 海洋生物污损的影响因素
        1.2.3 海洋防污技术的研究进展
    1.3 仿生超滑表面
        1.3.1 超疏液表面
        1.3.2 仿生超滑表面的由来
        1.3.3 仿生超滑表面的原理
        1.3.4 仿生超滑表面的制备
        1.3.5 仿生超滑表面的应用
        1.3.6 传统仿生超滑表面存在的缺点
    1.4 研究目标与内容
        1.4.1 研究目标
        1.4.2 研究思路
        1.4.3 研究内容
第二章 PDMS基仿生超滑表面的制备及其对海洋生物污损的影响.
    2.1 前言
    2.2 材料与方法
        2.2.1 材料与试剂
        2.2.2 仪器与设备
        2.2.3 仿生超滑表面的制备
        2.2.4 仿生超滑表面溶胀率的测试
        2.2.5 仿生超滑表面润湿性的测试
        2.2.6 仿生超滑表面光透过率的测试
        2.2.7 润滑油膜自修复性能的表征
        2.2.8 细菌附着分析
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 溶胀率
        2.3.2 仿生超滑表面的表面润湿性
        2.3.3 仿生超滑表面的水下光透过率
        2.3.4 仿生超滑表面的油膜自修复
        2.3.5 仿生超滑表面的抑菌性能
    2.4 本章小结
第三章 PCL/PDMS基仿生超滑表面的制备及其对海洋生物污损的影响
    3.1 前言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 材料与试剂
        3.2.2 仪器与设备
        3.2.3 仿生超滑表面的制备
        3.2.4 仿生超滑表面基底自修复性能的表征
        3.2.5 PCL形状记忆性能的表征
        3.2.6 液滴在仿生超滑表面动态润湿性
        3.2.7 润滑油膜自修复性能的表征
        3.2.8 细菌附着分析
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 PCL/PDMS仿生超滑表面的构建
        3.3.2 液滴在仿生超滑表面的动态润湿性
        3.3.3 仿生超滑超滑表面的基底自修复性能
        3.3.4 仿生超滑表面的润滑油膜自修复性能
        3.3.5 仿生超滑表面的抑菌性能
    3.4 本章小结
第四章 PDMS-PUa基仿生超滑表面的制备及其对海洋生物污损的影响
    4.1 前言
    4.2 材料与方法
        4.2.1 材料与试剂
        4.2.2 仪器与设备
        4.2.3 仿生超滑表面的制备
        4.2.4 液滴在仿生超滑表面的动态润湿性
        4.2.5 仿生超滑表面的基底自修复性能的表征
        4.2.6 细菌附着实验
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 PDMS-PUa基仿生超滑表面的合成
        4.3.2 液滴在仿生超滑表面的动态润湿性
        4.3.3 仿生超滑表面的基底自修复性能
        4.3.4 仿生超滑表面的抑菌性能
    4.4 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 创新点
    5.3 展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]中国腐蚀成本惊人 一年超过2万亿元[J]. 叶春波.  石油化工腐蚀与防护. 2016(06)
[2]超低温冰粘附耐久防冰油凝胶涂层材料（英文）[J]. 王亚玲,姚晰,陈京,贺志远,刘杰,李群仰,王健君,江雷.  Science China Materials. 2015(07)



本文编号：3185846