溶膠凝膠法制備透明超疏水納米二氧化硅薄膜的研究.pdf

1、近幾年來，與水的接觸角大于150°的超疏水表面引起了極大的關注，因為它在自清潔材料、微流體裝置以及生物材料等許多領域中有著極其重要的應用前景。目前，通過剪裁表面的微細結構，人們己經(jīng)制各出了許多人工超疏水表面，所用方法有：微機械加工法、激光或等離子體刻蝕法、物理或化學氣相沉積法、陽極氧化法、電化學沉積法、溶膠-凝膠法、靜電紡紗法、聚電解質交替沉積法等。然而，現(xiàn)有的這些方法大多需要特殊的加工設備或復雜的工藝過程。因此，發(fā)展簡單方便的超疏水表

2、面制備技術仍然是一項具有挑戰(zhàn)性的研究課題。 在本論文中，我們報道了一種簡單方便的超疏水表面制備技術，成功地在玻璃基體上獲得了超疏水表面。用氨水做催化劑配制堿溶膠，用鹽酸做催化劑配制酸溶膠，在酸、堿混合溶膠中添加兩種不同分子量的聚丙稀酸(PAA)引發(fā)相分離，利用溶膠-凝膠方法在玻璃基體上制得薄膜。用掃描電鏡和原子力顯微鏡等技術對表面進行了表征，結果表明，聚丙烯酸分子量和濃度都使薄膜形貌發(fā)生變化： 高分子量聚丙烯酸形成的形貌

3、：隨著聚丙烯酸含量的變化，薄膜表面微觀形貌由納米-微米的孔組成的“火山”形貌變化到由“溝”和“不規(guī)則的小山”的組成的“小山”形貌。 低分子量聚丙烯酸形成的形貌：薄膜表面產生分布眾多的微裂紋結構。 同時，薄膜具有雙重粗糙度。薄膜的”火山"形貌、"小山"形貌或“裂紋”形貌形成一個大的表面粗糙度，即微米級粗糙度。而由堿溶膠球型納米粒子提供了一個較小的表面粗糙度，即納米級粗糙度，它對微米粗糙度起補充作用。 薄膜微米和納米