含纳米氧化铁超疏水涂层的制备及性能研究

发布时间：2024-06-04 20:04

　　超疏水表面由于其独特的性能及其在实际应用中引起了极大关注。本课题采用硫酸亚铁(FeSO₄·7H₂O)和草酸(H₂C₂O₄·2H₂O)通过沉淀法制备了不同粒径的纳米α-Fe₂O₃,使用不同种类的偶联剂对其改性,制备了含纳米氧化铁超疏水织物,探究了涂层制备的最佳工艺。考察了纳米氧化铁的光催化性能、含纳米氧化铁超疏水织物的润湿性能、超疏水织物的可逆润湿性能,以及超疏水织物的耐候性和实际应用。结果表明:(1)使用钛酸酯偶联剂和硅烷偶联剂改性后,纳米氧化铁的分散性得到了明显的改善。通过扫描电镜观察,煅烧温度越高,纳米氧化铁的粒径越大,且团聚效应越明显。通过光催化实验发现,300℃煅烧得到的纳米氧化铁粒径最小,降解活性染料的效率最好,氧化铁的用量对染料的降解影响比较明显,紫外灯的光催化效果最好,改性后的氧化铁降解染料的效率有明显提高,用硅烷偶联剂改性的脱色率可达99%,对3种染料均有较高的降解率。(2)丙烯酸乙酯与乙烯基硅树...

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【部分图文】：

图1-1固体表面上液滴的接触角示意图

此切线在液体一侧与液相和固相的交界线之间的夹角，用θ来表示（见图1-1）。图1-1固体表面上液滴的接触角示意图1805年，英国科学家Young[44]首次提出了液滴在气相、液相和固相三相界面平衡时的张力与接触角关系。即认为在理想的固体表面上（表面绝对光滑且化学组成均一），....

图1-2Wenzel模型示意图

1绪论46]首次提出了使用表面粗糙度来表征表面存在一定的粗糙结构，使其真（见图1-2），使材料表面的疏水性度对Young’s方程进行了修正。修正cosθw=r(γsv-γsl)/γlv=rcosθ固体表面的表观接触角，r为固体表面积与表观表面积之比，是固体表面....

图1-3Cassie模型示意图

图1-2Wenzel模型示意图r方程粗糙度，揭示了表观接触角和本征接和化学物质组成成分不完全相同的固ter等[47,48]对Wenzel模型做了进一步的，液滴不能完全渗入到固体表面的粗糙结构的空隙处，这样液滴与固体表面接触。因而该模型又称为空气垫模型

图1-4Wenzel-cassie共存模型示意图

12cosθc=fscosθ1+fvcosθ2粗糙表面表观接触角，又由于水与空上式可变换为：cosθc=fscosθ+fs-1ssie模型是液滴在固体表面上的两种不一种理想模型。在实际中，固体表面上上既存在Wenzel状态又存在Cassie状状态之间的相互转换。....

本文编号：3989106