特殊润湿表面制备方法及表面形貌研究进展

特殊润湿表面的不同制备方法可以制备出各种形貌的超疏水 /超亲水，或者两者兼顾的表面，从而引起表面润湿性，以及物理、化学稳定性等方面的差异。本文对超疏水、导向型超疏水、吸附型超疏水、超双疏以及超疏水 -超亲水共存表面共 4种类型润湿表面进行了总结，对采用化学刻蚀法、模板法、溶胶 -凝胶法、诱导沉积法、层层自组装法、激光处理法、 3D打印法 7种不同方法制备出的 9种表面润湿形貌（柱状、球体、圆锥体、线状 /棒状、无定型状、金字塔状、 T型、蘑菇型、三重凹角型）的研究现状进行了综述。对未来需要深入研究和探索的特殊润湿表面形貌，以及实际应用中可能存在的问题进行了总结和展望。     

页岩储层自发渗吸实验及润湿性研究

页岩储层一般需要水力压裂技术进行开发,压裂液在储层中的自发渗吸是页岩气藏开发的重要机理。文中利用页岩粉末装置分别在页岩油气系统和气水系统开展自发渗吸实验研究,对页岩储层的渗吸特征取得了进一步的认知。实验结果表明:页岩粉末渗吸油量高于渗吸水量,但渗吸水的速率高于渗吸油的速率。其结论与常规渗吸实验相反,主要是由于页岩中有机质纳米孔数量较多,粉末化后疏水网络能有效连接,比表面积增大,引起页岩粉末渗吸油量大于渗吸水量;同时由于有机纳米孔孔径较小,摩擦阻力较大,引起渗吸油速率降低,平衡时间延长。通过应用液-液萃取(LLE)润湿性实验和润湿性指数法进一步表明,实验页岩粉末的润湿性为弱油湿。     

表面润湿性可控的碳纳米管负载钯催化剂及其在1,8-二硝基萘选择性加氢中的催化性能

首先通过原子转移自由基聚合技术（atom transfer radical polymerization，ATRP）在碳纳米管（CNT）表面接枝聚N-异丙基丙烯酰胺（PNIPAM），成功制备出表面润湿性可控的复合载体（CNT-PNIPAM），并以其为载体制备Pd催化剂（Pd/CNT-PNIPAM）。采用红外光谱仪（FTIR）、热重仪（TGA）、有机元素分析仪（OEA）、差示量热仪（DSC）、X射线衍射仪（XRD）、透射电镜（TEM）和N₂吸附等手段对材料进行表征。制备的催化剂用于1,8-二硝基萘（1,8-DNN）选择性加氢反应，并研究表面化学对催化性能的影响。结果表明，CNT-PNIPAM的最低临界溶液温度（LCST）为37℃左右。利用温敏效应，CNT-PNIPAM在25℃（＜LCST）下负载Pd纳米颗粒，粒径为3.6nm±0.8nm。载体在低温下的亲水表面提高了Pd纳米颗粒在其上的分散。Pd/CNT-PNIPAM在120℃ （＞LCST）下表面润湿性发生转换。PNIPAM接枝引起催化剂表面化学性质的变化，进而使其对底物的吸附性能发生改变。Pd/CNT-PNIPAM上Pd颗粒的高度分散及其对1,8-DNN优良的吸附性能不仅使催化活性得以提高（反应速率常数k=2.1h^-1），而且对1,8-DAN的选择性也更高（完全反应时1,8-DAN选择性达98%）。     

Al-Mg合金对2D石墨纤维网的润湿性及铺展速率分析

本文使用静滴法研究了不同Mg含量(3.2, 4.5, 6.5, 8.5, 10, 13, 17 wt.% Mg)的Al-Mg合金在M40石墨纤维网上的润湿行为，重点讨论了Mg元素含量对润湿性及铺展速率的影响。 随着Al-Mg合金中的Mg含量从3.2 wt.%增加至17 wt.%，初始润湿角从115o降低到88.5o，而最终润湿角则由 96.7o降低到71o。由于M40石墨纤维的表面组织性质与普通石墨有较大的区别，因此与高密度碳平板相比，Al-Mg合金在石墨纤维网上的初始润湿角更小。而润湿角随Mg含量的增加而减小主要是源于Mg含量的增加可以显著降低Al-Mg合金的表面张力。基于Dezellus方程，进一步计算了Al-Mg合金在石墨纤维网上的铺展速率，计算结果与实验结果基本吻合。基于Miedema模型计算得到的铺展速率系数k也与实验结果基本吻合，此结果证明了Miedema模型在铺展速率计算方面应用的合理性。计算与实验结果均表明Mg元素含量的增加虽然可以显著降低润湿角，但对铺展速率影响不大。     

油墨颜料的分散性及润湿性

大多数颜料都是粉末固体,由于表面能和毛细黏着的作用,颜料粒子易发生团聚,呈絮团结构,因此在使用前必须进行重新分散。颜料的分散是油墨配制过程中的重要步骤,是一个复杂的物理化学过程,需要通过湿润颜料粒子来排除粒子间的空气,通过调节粒子的表面电荷,破坏粒子间的絮团结构。该过程涉及颜料表面能、墨料在颜料表面的润湿性,以及为了改善其分散性而采取的表面     

电极表面结构对电浮选中氢气气泡物理特征的影响

研究了电浮选中多孔镍阴极的微观结构及润湿性变化对氢气泡特征的影响。通过酸法刻蚀及氟硅烷表面改性处理，考察处理前后多孔镍阴极表面微观结构及润湿性变化对氢气泡尺寸、浓度和上升速度的影响。结果表明，酸法刻蚀可提高多孔镍阴极材料表面的粗糙度，增加电极的裂纹、裂隙及溶出粒子间的孔隙；经酸法刻蚀处理后，电极的亲水性显著提高，并且随着刻蚀时间的增加，多孔镍阴极表面亲水性增强；氟硅烷改性可使多孔镍阴极表面疏水化，且其表面经刻蚀粗糙化处理后，氟硅烷的改性效果更显著；多孔镍阴极表面亲水性越强，电解产生的氢气泡尺寸越小，气泡浓度或气泡生成量越高，反之亦然；在电解氢气泡的尺度范围内，气泡上升速度与尺寸呈线性相关，气泡尺寸越大，上升速度越快。      

铝电解用新型等离子喷涂制备TiB_2基惰性阴极的研究进展

简要介绍了国内外以TiB2制备惰性阴极较有影响的研究工作以及在此领域的研究状况。着重介绍了等离子喷涂制备TiB2基惰性阴极的新方法,并指出了该技术存在的问题。     

一种适用于铜铝异种金属软钎焊的Sn-Cu-Zn无铅焊料合金的研究

研究了一种新型的适用于铜铝异种金属软钎焊的Sn-Cu+Zn无铅焊料合金,Zn的添加量控制在3.0wt%,以免造成润湿不良现象。探讨了Zn元素含量的变化对Sn-0.7Cu合金熔化温度,在Al片上的润湿与铺展及力学性能的影响。结果表明:添加适量的Zn可明显改善焊料对Al母材的润湿与铺展,极大地提高了焊点的可靠性。