微纳分级结构石墨烯微球的调控制备及其超浸润性能研究

发布时间：2021-01-27 17:22

　　由于具有特殊的表界面性质,超浸润材料在自清洁、微液滴操作、水油分离、防雾及防覆冰等多个领域已经得到广泛的应用。随着该领域不断地发展,复杂的使用环境对超浸润材料提出了更高的性能要求,发展具有多种功能的超浸润材料成为现今一个重要研究方向。作为一种新兴材料,石墨烯在构建多功能超浸润材料方面具有自身优势。但是目前已报道的石墨烯基材料多需要借助表面化学改性来实现其表面超浸润性,而这不可避免地影响了石墨烯的传导性,严重阻碍了智能石墨烯基超浸润材料的发展。针对以上问题,本文分别设计并制备了具有微纳分级结构的超浸润纯石墨烯基闭孔微球材料和开孔微球材料,研究了它们的表面浸润特性,阐述了其与水滴间的浸润机制。借助于石墨烯本身的特性,本文利用以上材料成功实现了多种感知性能,超浸润转化性能和可控黏附性能,并深入探索了这些性能的实现机理,指出了其在微液滴运输、环境感知等方面的重要应用价值。利用氧化石墨烯（GO）的两亲性,本文首先通过选择合适的油相制得了体系稳定的粒径可控的纯GO皮克林乳液,研究了乳液粒径与搅拌速率之间的对应关系,并阐述了该乳液的形成机制。然后通过冷冻油相法,在该乳液颗粒的壳层表面引入纳米级褶皱,... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：128 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

滚动角与接触角滞后示意图[21]

超浸润表面示意图a）超疏水表面示意图；b）超亲水表面示意图

自然界中的超疏水材料a）荷叶及其微观形貌[26]；b）玫瑰花瓣及其微观形貌

【参考文献】：
期刊论文
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[4]从自然到仿生到实际应用的超亲水表面[J]. 杨卧龙,纪献兵,徐进良.  化学进展. 2016(06)
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本文编号：3003436