超光滑表面的构筑及其界面结构对表面润湿性能的影响
发布时间：2022-02-08 22:30
基于“荷叶效应”的超疏水表面已经引起了人们的广泛关注。虽然该类表面具有很好的疏水性质,但对有机液体的疏油性以及对其他复杂液体非浸润性并不好;限制其实际应用的因素还有不耐高压,物理性破坏时无法自己修复以及制备成本高等。灌注液体的光滑多孔表面（SLIPS）是一种基于“猪笼草效应”的新型自清洁表面,根据设计,它不仅对水有很好的防浸润效果,对有机液体溶剂以及其他复杂液体也有极好的防浸润效果;高压环境对表面的超光滑特性也不会产生重要影响;当表面受到一定的物理性损伤时,能够自动修复。但是,关于超光滑表面的结构对其润湿行为的影响研究的较少。本课题选用几种具有不同结构参数的多孔氧化铝（AAO）模板为基底,模拟“猪笼草效应”,构筑灌注液体聚二甲基硅氧烷（PDMS）的超光滑表面,研究了不同种类液体在该表面的润湿行为,以及界面结构参数对液体润湿行为的影响。首先利用表面化学修饰,在具有不同结构参数的AAO模板表面接枝1H,1H,2H,2H-十七氟癸基三乙氧基硅烷（PFDS）或甲基三乙氧基硅烷（MTES）,制备一系列低表面能的多孔疏水AAO模板。采用扫描电子显微镜（SEM）、电子能谱仪（EDS）和接触角测量仪（...
【文章来源】：山东大学山东省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１?（ａ）水滴在荷叶表面的宏观现象＾（ｂ）水黾腿在水面（右）??Ｆｉｇｕｒｅ?１－１?（ａ）?Ｗａｔｅｒ?ｄｒｏｐｌｅｔｓ?ｏｎ?ｔｈｅ?ｓｕｒｆａｃｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｌｏｔｕｓ?ｌｅａｆ；?（ｂ）?Ｓｔｒｉｄｅｒ?ｌｅｇｓ?ｏｎ?ｔｈｅ??
布着纳米级的棒状结构，这些棒状结构都是由表面能低的蜡质物质组成，正是这??种纳米级棒状结构和微米级乳突结构组合成的复合结构赋予荷叶表面超疏水自??清洁的优异特性。ＢｙｅｏｎｇＨｅｅＫｉｍ７课题组用ＳＥＭ观察了荷叶表面结构，如图１－２??（４?ｂ），清晰的显示了微米级乳突和纳米级棒状蜡质的结构，并模仿二级结构??设计了几何模型，如图１－２?（ｃ，ｄ）。??圓??ｃ?｜Ｍｉｃｒｏｓｃ＾ｅ［?Ｎａｎｏｓｃａｌｅ?（Ｊ??ｆｅＡｐｉ?［Ｍｉｃｒｏｓｃｉｔｌ?Ｎａｎｏｓｃａｌｓ??ｊａｈＪａｉＬ．?＾?Ｊｉ?－??图１－２?（ａ，ｂ）荷叶表面结构；（ｃ，ｄ）荷叶结构的几何模型７??Ｆｉｇｕｒｅ?１－２?（ａ，?ｂ）?Ｓｕｒｆａｃｅ?ｔｏｐｏｇｒａｐｈｙ?ｏｆ?ｌｏｔｕｓ?ｌｅａｆ；?（ｃ，?ｄ）?Ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｔｈｅ??ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｌｏｔ
布着纳米级的棒状结构，这些棒状结构都是由表面能低的蜡质物质组成，正是这??种纳米级棒状结构和微米级乳突结构组合成的复合结构赋予荷叶表面超疏水自??清洁的优异特性。ＢｙｅｏｎｇＨｅｅＫｉｍ７课题组用ＳＥＭ观察了荷叶表面结构，如图１－２??（４?ｂ），清晰的显示了微米级乳突和纳米级棒状蜡质的结构，并模仿二级结构??设计了几何模型，如图１－２?（ｃ，ｄ）。??圓??ｃ?｜Ｍｉｃｒｏｓｃ＾ｅ［?Ｎａｎｏｓｃａｌｅ?（Ｊ??ｆｅＡｐｉ?［Ｍｉｃｒｏｓｃｉｔｌ?Ｎａｎｏｓｃａｌｓ??ｊａｈＪａｉＬ．?＾?Ｊｉ?－??图１－２?（ａ，ｂ）荷叶表面结构；（ｃ，ｄ）荷叶结构的几何模型７??Ｆｉｇｕｒｅ?１－２?（ａ，?ｂ）?Ｓｕｒｆａｃｅ?ｔｏｐｏｇｒａｐｈｙ?ｏｆ?ｌｏｔｕｓ?ｌｅａｆ；?（ｃ，?ｄ）?Ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｔｈｅ??ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｌｏｔ
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种快速固化型高强度有机硅改性聚氨酯密封胶的制备[J]. 马营,张剑,陈家荣. 中国建筑防水. 2017(06)
[2]湿固化聚氨酯密封胶的合成与表征[J]. 伍石,项尚林,曹培培,王博,费爱燕. 南京工业大学学报(自然科学版). 2017(01)
[3]灌注液体型光滑多孔表面制备及应用[J]. 韦存茜,严杰,唐浩,张庆华,詹晓力,陈丰秋. 化学进展. 2016(01)
[4]用于机车车辆的聚氨酯胶粘剂阻燃性能研究[J]. 许弟,张新娟,崔正,赵欣,张胜,陈宇. 化工新型材料. 2014(04)
[5]基于金属模板热压微模塑制备聚烯烃超疏水表面[J]. 冯杰,林飞云,黄明达,钟明强. 高校化学工程学报. 2011(04)
[6]人造玫瑰花花瓣的微结构分布与水滴黏附性质的关系[J]. 王景明,王春,王明超,江雷. 高等学校化学学报. 2011(08)
[7]聚氨酯密封胶的研究进展[J]. 张聪莉,郑水蓉,苏航,孙曼灵,孙茂群. 粘接. 2010(03)
[8]微观结构表面接触角模型及其润湿性[J]. 李小兵,刘莹. 材料导报. 2009(24)
[9]多孔阳极氧化铝表面的润湿性能[J]. 李昂,秦力,汪家道,陈大融,隋涛. 润滑与密封. 2009(08)
[10]聚氨酯弹性体耐热性的影响因素[J]. 郑衡,邵谦,葛圣松,刘乐波. 聚氨酯工业. 2009(03)
硕士论文
[1]耐热性聚氨酯弹性体的研究[D]. 孔凡家.上海交通大学 2008
本文编号：3615872
【文章来源】：山东大学山东省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１?（ａ）水滴在荷叶表面的宏观现象＾（ｂ）水黾腿在水面（右）??Ｆｉｇｕｒｅ?１－１?（ａ）?Ｗａｔｅｒ?ｄｒｏｐｌｅｔｓ?ｏｎ?ｔｈｅ?ｓｕｒｆａｃｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｌｏｔｕｓ?ｌｅａｆ；?（ｂ）?Ｓｔｒｉｄｅｒ?ｌｅｇｓ?ｏｎ?ｔｈｅ??
布着纳米级的棒状结构，这些棒状结构都是由表面能低的蜡质物质组成，正是这??种纳米级棒状结构和微米级乳突结构组合成的复合结构赋予荷叶表面超疏水自??清洁的优异特性。ＢｙｅｏｎｇＨｅｅＫｉｍ７课题组用ＳＥＭ观察了荷叶表面结构，如图１－２??（４?ｂ），清晰的显示了微米级乳突和纳米级棒状蜡质的结构，并模仿二级结构??设计了几何模型，如图１－２?（ｃ，ｄ）。??圓??ｃ?｜Ｍｉｃｒｏｓｃ＾ｅ［?Ｎａｎｏｓｃａｌｅ?（Ｊ??ｆｅＡｐｉ?［Ｍｉｃｒｏｓｃｉｔｌ?Ｎａｎｏｓｃａｌｓ??ｊａｈＪａｉＬ．?＾?Ｊｉ?－??图１－２?（ａ，ｂ）荷叶表面结构；（ｃ，ｄ）荷叶结构的几何模型７??Ｆｉｇｕｒｅ?１－２?（ａ，?ｂ）?Ｓｕｒｆａｃｅ?ｔｏｐｏｇｒａｐｈｙ?ｏｆ?ｌｏｔｕｓ?ｌｅａｆ；?（ｃ，?ｄ）?Ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｔｈｅ??ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｌｏｔ
布着纳米级的棒状结构，这些棒状结构都是由表面能低的蜡质物质组成，正是这??种纳米级棒状结构和微米级乳突结构组合成的复合结构赋予荷叶表面超疏水自??清洁的优异特性。ＢｙｅｏｎｇＨｅｅＫｉｍ７课题组用ＳＥＭ观察了荷叶表面结构，如图１－２??（４?ｂ），清晰的显示了微米级乳突和纳米级棒状蜡质的结构，并模仿二级结构??设计了几何模型，如图１－２?（ｃ，ｄ）。??圓??ｃ?｜Ｍｉｃｒｏｓｃ＾ｅ［?Ｎａｎｏｓｃａｌｅ?（Ｊ??ｆｅＡｐｉ?［Ｍｉｃｒｏｓｃｉｔｌ?Ｎａｎｏｓｃａｌｓ??ｊａｈＪａｉＬ．?＾?Ｊｉ?－??图１－２?（ａ，ｂ）荷叶表面结构；（ｃ，ｄ）荷叶结构的几何模型７??Ｆｉｇｕｒｅ?１－２?（ａ，?ｂ）?Ｓｕｒｆａｃｅ?ｔｏｐｏｇｒａｐｈｙ?ｏｆ?ｌｏｔｕｓ?ｌｅａｆ；?（ｃ，?ｄ）?Ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｔｈｅ??ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｌｏｔ
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种快速固化型高强度有机硅改性聚氨酯密封胶的制备[J]. 马营,张剑,陈家荣. 中国建筑防水. 2017(06)
[2]湿固化聚氨酯密封胶的合成与表征[J]. 伍石,项尚林,曹培培,王博,费爱燕. 南京工业大学学报(自然科学版). 2017(01)
[3]灌注液体型光滑多孔表面制备及应用[J]. 韦存茜,严杰,唐浩,张庆华,詹晓力,陈丰秋. 化学进展. 2016(01)
[4]用于机车车辆的聚氨酯胶粘剂阻燃性能研究[J]. 许弟,张新娟,崔正,赵欣,张胜,陈宇. 化工新型材料. 2014(04)
[5]基于金属模板热压微模塑制备聚烯烃超疏水表面[J]. 冯杰,林飞云,黄明达,钟明强. 高校化学工程学报. 2011(04)
[6]人造玫瑰花花瓣的微结构分布与水滴黏附性质的关系[J]. 王景明,王春,王明超,江雷. 高等学校化学学报. 2011(08)
[7]聚氨酯密封胶的研究进展[J]. 张聪莉,郑水蓉,苏航,孙曼灵,孙茂群. 粘接. 2010(03)
[8]微观结构表面接触角模型及其润湿性[J]. 李小兵,刘莹. 材料导报. 2009(24)
[9]多孔阳极氧化铝表面的润湿性能[J]. 李昂,秦力,汪家道,陈大融,隋涛. 润滑与密封. 2009(08)
[10]聚氨酯弹性体耐热性的影响因素[J]. 郑衡,邵谦,葛圣松,刘乐波. 聚氨酯工业. 2009(03)
硕士论文
[1]耐热性聚氨酯弹性体的研究[D]. 孔凡家.上海交通大学 2008
本文编号：3615872
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