基于荷叶原理的超双疏材料-PPT幻灯片.ppt

中科院天津工业技术创新和培育中心合作项目，环境保护和节能领域超双稀疏材料的应用和价值2015年9月16日1，基于荷叶原理的超双稀疏材料产业化和应用，张旭教授，河北工业大学化学学院高分子科学工程系天津华科院技术开发部电子邮件：xuzhang mobile:139022，Young方程，Wenzel模型，r定义为粗糙度，表示固体实际面积与表观面积之比，w是粗糖表面的接触角。 为90时，随着粗糙度r的增加，疏水表面变得更加疏水。Cassie模型，f1和F2分别表示固体/液体接口和液体/气体接口占用的分数f1 f2=1，2=180。3，滚动角度，超级双疏条件：接触角150度，滚动角度小于10度，4，1997年德国博昂大学植物学家W.Barthlott通过对特殊现象的一系列实验，发现了疏水和自清洗关系，因此“莲花效应”2004年自然报告上发表的这份报告还透露了水可以再次在水上行走的秘密。这是因为桥上有复杂的纳米凹槽的多向微米单体3。对这种生物现象的研究表明，超疏水现象是固体显示的多层次结构和低表面能的组合结果，并由此提出了“二元协同效应”。6，自然界中其他生物的超稀疏现象，SoftMatter，2012，8，11217，7，超稀疏-磁清洁原理，8，2.1秒双稀疏曲面构建方法，(1)他们首先选择聚丙腈(pan)作为单体，然后用模板挤压法得到阵列风扇纳米纤维，制造了最大值为173.8的样品表面接触角。Angew。Chem.2002，114，Nr.7，9，(2)激光蚀刻、机械蚀刻、化学蚀刻和等离子蚀刻等蚀刻是构建粗糙表面的有效技术方法。zho 6等通过光刻技术和表面氟化过程，在硅基表面构建了直径非常有序的3m高7m的柱，并讨论了超高油能力(=158 o)优于超塑性结构的重要性。h.zhao，et al.langmur，2011，27，5927，10，(3)沉积法，Luan10在三聚氰胺甲醛海绵上附着全氟癸醇，实现超疏水和超亲油的完美组合原油，c . p . Luan，et al.angew.chem .int.ed .2014，53，5556。11，(4)溶胶凝胶法，g. hayase，et al.angew.chem .int.ed .2013，52，10788。溶胶-凝胶法是先准备预体液，水解缩合后形成溶胶体系，慢慢聚合形成凝胶，最后通过干燥硬化制备纳米材料的方法。Hayase11制造了具有超双spa特性的大孔硅块，在此过程中产生的凝胶微孔在干燥过程中气体逸出，收缩，结构缩小，可能对塑料的稳定性不利。12，(5)用电发射法，电发射用电产生微纳米结构的方法，用电发射法Ganesh等12在玻璃基板上构建聚醋酸乙烯和二氧化钛混合纳米纤维，在疏水处理500 的煅烧基板上，水和泥炭的接触角度为166和138，该表面没有达到超双重熟化标准，而是用电，v.a. Janus，et al.acs erfaces，2013，5，1527，13，(6)使用自组装法、Janus等起泡胶的草莓半球Janus粒子安装在基座上，npgasiamaterials (2015) 7，e176，14，(7)纳米压印技术旨在制作纳米或微米结构图形，超小型表面粗糙结构的要求和纳米压印技术可以获得比蚀刻技术分辨率高的微纳米结构。HakJong等14用逆纳米压印技术构建了表面倒置结构。疏水处理，圆柱纳米结构的样品表面具有超双稀疏特性，但纳米压印中一定会有压印胶昂贵，会限制反向悬挂结构的批量生产。h.j. choi，et al.j.phys.chem.c，2013，117，24354，15，2.2秒双稀疏材料应用程序，16，防腐，6 8 (b)超疏水涂层，(a)，(a)，(b)，17，60天后，未涂涂层和超疏水材料的铁板的防腐效果比较图，18，水(用亚甲基蓝染色)和油(黄色)的接触角分别为166.0o和163.0o，屈光度分别