Self‐Propelling and Positioning of Droplets Using Continuous Topography Gradient Surface

A radial pattern with continuous topography gradient is presented, which induces a continuous inward wettability gradient and enables self‐propelling and accurate positioning of droplets to the pattern center. The effect of droplet size and wettability gradient of the pattern on the self‐mobility of droplets is investigated. The wettability gradient is found to increase towards the pattern center, enhancing the self‐motion of droplets at the inner area of the pattern. Moreover, larger droplets give rise to a larger solid‐liquid contact diameter, which helps to satisfy the self‐motion criteria that the advancing contact angle at front edge is smaller than the receding contact angle at rear edge. Consequently, a larger droplet size favors self‐motion initiated from the outer area of the pattern. The continuous topography gradient employed here allows the flexible dispensing of droplets at any place within a certain range, and avoids potential pinning defects to droplets at geometrical discontinuities. An average self‐motion velocity up to 4.0 cm/s for microliter‐sized droplets is achieved on the resultant patterned surface.     

纤维增强二氧化硅气凝胶复合材料的制备和低温性能

以正硅酸四乙酯(TEOS)为前驱体制备SiO2溶胶,并分别与玄武岩纤维和玻璃纤维复合,经超临界干燥工艺制备了疏水耐低温SiO2气凝胶复合材料。利用傅里叶红外光谱仪、接触角分析仪、激光法导热仪、万能试验机、氮气吸附法对SiO2气凝胶复合材料的结构和性能进行了表征。结果表明:两种纤维增强SiO2气凝胶复合材料在常温及低温下均具有良好的疏水性能和隔热性能,玄武岩纤维增强SiO2气凝胶复合材料和玻璃纤维增强SiO2气凝胶复合材料的接触角分别为148°和142°,常温热导率分别为0.030 W·m-1·K-1和0.026 W·m-1·K-1,-50℃时的热导率分别为0.027 W·m-1·K-1和0.024 W·m-1·K-1,在低温条件下,体积无明显收缩。纤维的加入提供了力学支撑,两种材料不仅在常温下具有良好的力学性能,而且在低温下的力学性能有所增强。     

基于格子Boltzmann方法的疏水表面润湿性数值模拟

润湿性对固体表面上液体的各种动力学行为具有重要影响,疏水表面的特殊润湿性是其在减阻、降噪、防污等领域有着广泛应用前景的根本原因。基于Shan-Chen模型的格子Boltzmann方法对疏水表面润湿性进行数值模拟,获得了材料属性和微形貌对疏水表面润湿性的影响规律。研究表明,要使疏水表面处于Cassie-Baxter润湿状态,微形貌高度必须大于某一临界值,而当疏水表面一旦处于Cassie-Baxter润湿状态后,继续增加微形貌高度也不会提高其疏水性能;疏水表面的表观接触角随气液界面分数先增大后减小,且存在一个最佳的气液界面分数使表观接触角达到最大。     

The performance of hydrophobic and hydrophilic moieties in synthesized thiol cationic surfactants on corrosion inhibition of carbon steel in HCl

Here in, cationic surfactants namely (1-octyl, decyl, and dodecyl-4-mercaptopyridine-1-ium bromide) I, II and III, respectively, were synthesized. The inhibition effect of these surfactants on the corrosion of carbon steel in 1 M HCl was studied by polarization, electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and weight loss measurements. Polarization curves revealed that the used inhibitors represent mixed-type inhibitors. Adsorption of used inhibitors led to a reduction in the double layer capacitance and an increase in the charge transfer resistance. Adsorption of used compounds was found to obey Langmuir isotherm.     

羧甲基纤维素的应激反应规律及对滑石表面疏水性的影响

通过浮选实验、接触角测试、动电位测量及红外光谱试验研究不同的溶液条件对吸附在滑石表面的羧甲基纤维素(CMC)作用效果的影响,并考察其作用机理。结果表明,滑石具有较好的天然可浮性,CMC能够吸附在滑石表面,降低滑石的表面疏水性。吸附后的CMC对滑石的抑制作用效果受溶液pH及溶液中离子的浓度影响较大。当吸附有CMC的滑石位于pH=9的溶液中,CMC的羧甲基之间存在较强的静电排斥作用,吸附的CMC分子呈伸展状态存在,形成的吸附层较薄,造成的亲水性较弱;当矿浆pH变为酸性或溶液中有离子存在时,CMC羧甲基之间的静电排斥作用减弱,CMC分子在滑石表面呈蜷缩状态,所形成的吸附层较厚,造成的亲水性较强,这种变化是可逆的。     

鞍山微细赤铁矿的油酸钠诱导剪切疏水絮凝和浮选(英文)

讨论搅拌速度、絮凝时间、矿浆pH值和油酸钠浓度等对鞍山微细赤铁矿的油酸钠诱导剪切疏水絮凝和浮选的影响。结果表明:剪切搅拌速度、絮凝时间、矿浆pH和油酸钠浓度对该系统疏水性絮凝均有显著影响;最佳疏水絮凝条件为:剪切搅拌速度1400r/min、剪切搅拌时间20min、矿浆pH=9和油酸钠浓度3.94×10-4mol/L;絮凝浮选回收率比未絮凝浮选的有明显提高。根据扩展DLVO理论,计算出油酸钠诱导疏水微细赤铁矿颗粒的总相互作用势能,证实该系统的疏水絮凝状态主要受颗粒间双电层排斥能和疏水作用势能支配,双电层排斥能使颗粒间的作用存在能垒,机械搅拌使颗粒获得动能克服能垒,随着颗粒的进一步靠近,颗粒间疏水作用势能显著增大,引起颗粒团聚。     

一种疏水缔合丙烯酰胺共聚物的合成及流变性能评价

采用自由基胶束共聚法以丙烯酰胺(AM)和N-苄基-N-辛基丙烯酰胺(BOAM)为原料,合成了疏水缔合共聚物(AM-NaA-BOAM),并用红外光谱(FT-IR)和核磁共振(1H-NMR)表征了共聚物的结构.溶液的流变性实验表明,当共聚物浓度大于600 mg/L时,表现黏度显著增大,表现出疏水缔合行为,溶液的储能模量(G...     

疏水缔合两亲聚合物凝胶的形成规律及性能

基于疏水缔合两亲聚合物具有良好的耐温抗盐性能,研究了以其为主剂的新型凝胶体系.利用黏度法筛选出体系的最优配方:两亲聚合物主剂的相对分子质量为750×10<'4>、浓度1000mg/L,交联剂乌洛托品、间苯二酚、助剂柠檬酸的最佳用量分别为0.3%、0.02%、O.3%(质量分数,下同),且最佳体系的储能模量G'大于损耗模...     

膜法海水提溴用PVDF中空纤维膜的研制

采用相转化法制备海水提溴用疏水性聚偏氟乙烯中空纤维膜,考察聚合物浓度、无机复合添加剂浓度、膜干燥方式及后处理方法对膜结构和性能的影响.结果表明,无机复合添加剂能有效提高膜机械性能,同时不影响膜疏水性;溶剂置换法不能完全避免膜收缩,从而直接影响膜孔结构和透气性能.物理后处理方法可显著提高膜透气性能,氮气通量为8.62 m3/(m2.h),孔隙率为63.31%,膜断裂强度可达到1.64 cN/Tex,膜断裂伸长率为79.10%.     

疏水性中空纤维微孔膜无泡曝气试验研究

利用疏水性聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜及组件开展膜无泡曝气研究.通过检测膜组件的泡点,发现一定浸没深度下静水中膜组件的泡点高于紊流状态下的,且泡点随水流速度的增大而减小.考察水力条件和曝气压力对曝气效果的影响,并与常规曝气头曝气作比较.结果表明:将气压控制在泡点以内时,充氧能力随液体循环流量的增大、气压的升高而增强;而当气压超过泡点时,供氧初期充氧能力显著,但随曝气时间的延长增幅降低.中空纤维膜的曝气性能优于曝气头的.