随着信息技术的快速进步和人工智能终端的逐渐普及,各种电子产品已成为人们不可或缺的日常用品。然而,用于电子产品的导电材料在使用过程中易被水润湿,极易造成电路短路,不仅会损坏电子产品,甚至还会危及使用者的安全并造成十分严重的后果。近年来,将超疏水性与导电性相结合制备的导电超疏水材料展现出了巨大的应用前景,已成功应用于快速融冰除冰、电磁屏蔽、水下检测、可穿戴传感器等多个新兴领域。本论文选用碳纳米管(CNTs)作为导电物质,通过简单的方法制备出两种不同的导电超疏水材料,并将其应用在除冰、油水乳液分离和压力传感器领域。本论文的主要研究内容和成果包括以下两个方面:(1)在真空辅助下,先通过抽滤将CNTs沉积在混合纤维素(MCE)微孔滤膜上,以构造具有导电网络及微纳粗糙结构的CNTs薄膜,然后再抽滤聚二甲基硅氧烷(PDMS,Sylgard 184)溶液以改善薄膜的机械强度。待PDMS热固化后,将MCE滤膜溶解,得到导电超疏水PDMS@CNTs复合薄膜。利用扫描电子显微镜(SEM)、3D形貌仪、接触角测试仪和万用表探究了PDMS溶液浓度对复合薄膜表面形貌、浸润性和导电性的影响。结果表明,随着PDMS溶液浓度增加,PDMS@CNTs复合薄膜的表面粗糙度下降,其疏水性和导电性降低。当PDMS溶液浓度为10%时,复合薄膜的综合性能最佳,水接触角(WCA)和滚动角(WSA)分别达到167°和2.9°,电阻仅为650Ω/cm。此外,PDMS@CNTs复合薄膜还具有优异的耐高低温性、耐腐蚀性、耐磨性和自清洁能力,可快速高效地分离多种油包水乳液,且保持良好的可循环性。凭借优良的电热转换能力和超疏水性,该薄膜还实现了在低电压下的快速除冰。(2)将羧基化CNTs(CNTs-COOH)与壳聚糖(CS)混合,采用冷冻干燥法制备出三维多孔的CNTs/CS气凝胶;通过浸泡使氧化石墨烯(GO)均匀包覆在气凝胶骨架表面,并用抗坏血酸还原;再利用1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷(FAS)对其进行疏水改性,制得导电超疏水的FAS改性还原氧化石墨烯包覆CNTs/CS(F-r GO@CNTs/CS)气凝胶。利用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、热重分析仪(TGA)、X射线光电子能谱仪(XPS)和SEM确认了各阶段产物的化学组成和微观形貌。F-r GO@CNTs/CS气凝胶具有良好的压缩性和可重复性,WCA达到154°,并且在压缩过程中依然可以保持其超疏水性能。由于气凝胶的多孔结构以及r GO和CNTs的协同作用,气凝胶还表现出优异的压力响应性和稳定性,可用作压阻式压力传感器检测人体运动,并且在潮湿或腐蚀性环境下仍可以正常工作,在医疗保健、运动监测、智能机器人等领域具有广阔的应用前景。