仿生表面材料的制备、表征及应用

来源 :西北师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:houqiusheng
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
自然界中存在的许多性能优异的天然超疏水表面吸引着材料科学家越来越密切的关注。大量研究表明,固体材料表面是否能够呈现出优良的超疏水性,主要取决于材料表面是否同时存在有微-纳米复合的粗糙结构和低表面能物质。如何模仿、利用自然界中的这些奇妙的结构,并在实验室中成功制备出类似于天然表面的超疏水材料,并投入工业化生产和应用,就成为了近年来科研工作者们的关注热点。本文从具有优越疏水性能的天然植物表面入手,利用并改良了原有的天然结构,模仿了天然表面的宏观结构进而制备出微观的复合粗糙结构,获得了润湿性能良好的材料表面,并做了相关延展性应用,具体内容如下:(1)以天然玫瑰花瓣表面为模板,利用纳米四氧化三铁颗粒在PDMS印章成型过程中的加入及后处理,成功引入新的纳米结构,得到了微纳米粗糙结构优于玫瑰花瓣表面的新型仿生-再造超疏水表面,其表面润湿性优于传统方法复制的玫瑰花瓣,接触角达到169°。考察了纳米Fe34的最佳掺杂比例,验证了PDMS-Fe34印章的重复使用性,利用扫描电子显微镜(SEM)、X-射线能谱仪(EDS)和接触角仪对印章进行了表征。(2)对传统的纳米二氧化硅颗粒的制备方法进行了改良,通过原硅酸乙酯的分步加入,实现了原硅酸乙酯的可控及充分水解,利用SEM对制备的二氧化硅颗粒进行了形貌表征,结果表明用该方法制备的纳米二氧化硅颗粒形貌规整,粒径分布均匀。(3)以被Piranha溶液处理过的载玻片为基底,利用种子生长法在其表面制备出了微米级的棒状ZnO,进而利用静电吸附作用,将球形二氧化硅接枝在棒状ZnO结构上,成功构筑出具有类芦荟结构的ZnO/SiO2微-纳米复合结构,使用十八烷基三甲氧基硅烷进行表面处理后,得到了表面润湿性能良好的超疏水表面。同时对比了不同尺寸SiO2对表面疏水性的影响,最终选用250nm的SiO2纳米粒子。利用Cassie模型对材料表面的超疏水机理进行了分析,并对该表面进行抗冰性能测试,效果良好。
其他文献
催化剂的催化活性主要取决于中心金属及其所在的配位环境。钙金属廉价易得、具有很好的生物相容性,近年来在催化领域中备受人们关注。倍半硅氧烷(POSS)具有很好的配位能力,且具
本论文针对聚丁二酸丁二醇酯(PBS)和淀粉相容性差的缺点,从淀粉等多糖分子结构入手,葡萄糖单元上C2、C3和C6位置上存在活性羟基,通过添加氧化剂、增塑剂、酸化降解等三种不同淀粉
蛋白质的系统鉴定是绘制蛋白质组图谱,了解蛋白质网络关系,全面理解蛋白质在生理、病理中功能的决定因素。生物样品通常非常复杂,往往含有上万种类的蛋白,并且不同蛋白含量相差巨
【摘要】在知识大爆炸的信息时代,人们获取信息的途径由单一转向多元,面对海量的信息和立体化的传播通道,大学生对媒介素养的认识不够深入,只是停留在对媒介素养的表层认识,媒介素养教育仍然不够完善,作为信息消费的主要群体,大学生尤其需要提高自身的媒介素养。因此,本文通过问卷调查,选择海南省5所高校进行调查,分别从大学生对媒介的认知、大学生对媒介的接触、大学生对媒介的态度及其对媒介的运用这几个方面做了具体的
近红外光谱技术具有方便、快速以及无损分析等优点,在很多领域得到了广泛应用。然而,近红外光谱吸收较弱、谱峰较宽且重叠严重,因此近红外光谱技术的定性定量分析需要借助于化学