超疏水现象及应用 .pptx
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超疏水现象及应用;超疏水的概念;不同表面水滴接触界面状态;;蝉翼表面的超疏水结构; ;2014/3/28;通过实验测试,水滴在荷叶表面的接触角和滚动角分别为161、0°±2、7o和2o。这使得荷叶具有了特别好的自清洁能力。
从上面模型可看出:由于荷叶双微观结构的存在,大量空气储存在这些微小的凹凸之间,使得水珠只与荷叶表面乳突上面的蜡质晶体毛茸相接触,显著减小了水珠与固体表面的接触面积,扩大了水珠与空气的界面,因此液滴可不能自动扩展,而保持其球体状,这就是荷叶表面具有超疏水性的原因所在。;固体表面的润湿性能由化学组成和微观结构共同决定:
化学组成结构是内因:
低表面自由能物质如含硅、含氟能够得到疏水的效果。研究表明,光滑固体表面接触角最大为1200左右。
表面几何结构有重要影响:
具有微细粗糙结构的表面能够有效的提高疏(亲)水表面的疏(亲)水性能;;;;复制模塑技术制备仿生超疏水表面的操作示意图
;2、等离子体法; ; Chen等利用纳米球刻蚀的方法首先得到了排列整齐的单层聚苯乙烯 ( PS)纳米珠阵列 ,再用氧等离子体处理以进一步减小纳米珠的尺寸从而得到粗糙表面 (图 18)。在其表面覆盖 20 nm厚的金膜并用十八硫醇(ODT)进行修饰能够增强其疏水性。通过调整 PS纳米珠的直径 (440～190 nm)能够控制表面接触角的大小 (132° ～168° )。;3、化学气相沉积法; 利用 CVD法得到的阵列碳纳米管膜的 SEM照片: ( a,b)、蜂房结构 (不同放大倍数 ) , (C)、岛状 , (d)、柱状; 江雷等以聚苯乙烯 ( PS)为原料 ,制备了一种具有新颖的多孔微球与纳米纤维复合结构的超疏水薄膜,其中多孔微球对薄膜的超疏水性起主要作用 , 而纳米纤维则交织成一个三维的网络骨架 ,“ 捆绑 ” 住多孔微球 , 增强了薄膜的稳定性。;新型超疏水材料的应用将十分广