超疏水表面水下滯留空氣穩(wěn)定性及浸潤(rùn)性的研究.pdf

1、超疏水表面在水下滯留有一層空氣，這層空氣層的存在使得其在防生物粘附、減阻、水處理等方面有非常誘人的應(yīng)用前景。而且這層空氣使得超疏水表面在水下與油的接觸形成一個(gè)復(fù)雜的液/液/氣/固四相界面。目前關(guān)于這方面的研究還很少。本文研究了表面滯留空氣層對(duì)超疏水表面在水下與油的浸潤(rùn)性的影響，探究了超疏水表面在水下與油的浸潤(rùn)機(jī)理。并且從表面微觀結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成兩方面研究了超疏水表面在水下滯留空氣層的穩(wěn)定性，為納米界面材料的進(jìn)一步應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。本文主要內(nèi)

2、容如下:
　　 1.經(jīng)過(guò)對(duì)超疏水表面在水下與油的浸潤(rùn)行為的研究，我們發(fā)現(xiàn):(a)隨著滯留空氣層的衰減和空氣層連續(xù)性的降低，超疏水表面在水下與油的接觸角逐漸增大，從0°逐漸增大到180°。滯留空氣含量的降低，改變了水下表面上水/氣/固三相接觸線的連續(xù)性，從而使油滴的接觸角增大;空氣層連續(xù)性的降低，減少了表面上油滴可以鋪展的面積，從而表面上油滴的接觸角增大。(b)通過(guò)與空氣中液體在另一種液體上的展開(kāi)狀況對(duì)比，發(fā)現(xiàn)滯留有連續(xù)空氣層的表

3、面在液體1中與液體2的浸潤(rùn)性與空氣中液體1在液體2液面上的狀態(tài)是保持一致的。研究表明，滯留有連續(xù)空氣層的超疏水表面在水下與油的浸潤(rùn)行為可以用液體的鋪展理論進(jìn)行解釋。
　　 2.通過(guò)在不同時(shí)間超聲震蕩的粗糙鋁片上修飾有機(jī)硅烷，得到了表面微觀結(jié)構(gòu)不同的超疏水表面;并且通過(guò)調(diào)節(jié)兩種有機(jī)硅烷的比例，在粗糙的鋁片上制備了表面化學(xué)性質(zhì)不同的超疏水表面?？疾炝酥苽涑杷砻嬖谒聹艨諝鈱拥姆€(wěn)定性。研究表明，超聲震蕩改變了表面的微觀結(jié)構(gòu)，使表