玻璃基底上自清潔表面的研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、表面與水的接觸角至少要達到130°,此時表面具有顯著的憎水性,才能實現(xiàn)自清潔。對于玻璃表面,具備自清潔特性尤為重要。本研究基于固體表面的潤濕性原理,利用溶膠-凝膠法和液相法,在玻璃基底上創(chuàng)建具有微-納米復合結(jié)構(gòu)的粗糙表面,并借助于自組裝技術(shù),改變粗糙化表面的表面能,制備出傳統(tǒng)意義上的自清潔表面。此外,探索了新型自清潔表面—滑性預浸潤表面的制備方法。大致獲得如下成果:
   (1)采用溶膠-凝膠法,以乙二醇甲醚、乙醇胺、二水醋酸鋅

2、為原料,在玻璃基底上制得一種呈脊線狀(或壟溝狀)的粗糙微/納米復合細微結(jié)構(gòu)。實驗中,分別改變預熱溫度、提拉速度、提拉次數(shù)、后熱溫度,均在一定程度上改變了所制得的ZnO薄膜的表面形貌和潤濕性能。
   (2)通過溶膠-凝膠法制得ZnO薄膜,其與水的接觸角(WCA)均小于90°,具有親水性質(zhì),其表面與水的黏附力也較大;當此表面經(jīng)低表面能物質(zhì)(如十八烷基三甲氧基硅烷ODS、十七氟癸基三甲氧基硅烷FAS、十六烷基三甲氧基硅烷HDS)修飾

3、后,其表面與水不黏著,接觸角亦有顯著提高,WCA均大于120°。
   (3)未作任何處理的玻璃基底(Flat-ITO)表面平滑,無微/納米結(jié)構(gòu)存在,呈現(xiàn)親水特性;經(jīng)簡單液相法粗糙化處理后的樣品(Textured-ITO),WCA明顯減小,但此時表面生長有氧化鋅結(jié)構(gòu),表面不再平滑,生長有無序的短線/棒狀結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)極具層次感,但雜亂無章,且極不均勻;未經(jīng)粗糙化處理直接生長FAS-SAMs的樣品(Flat-ITO-FAS),由于

4、FAS-自組裝單分子膜(FAS-SAMs)的存在,表面能降低,接觸角增大,WCA平均103.60°;Textured-ITO-FAS,即在Textured-ITO樣品上采用自組裝技術(shù)進行FAS覆膜后所得表面,接觸角顯著增大,WCA高達148.30°。
   (4)在玻璃表面上液相法制備出類荷葉結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)自清潔表面(即Textured-ITO-FAS樣品),這種表面對水的靜態(tài)接觸角平均為142.57°,且滾動角較小,平均6.2°,

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